(57)【要約】  本発明は照明デバイス１を提供し、照明デバイスは、細長い光透過性本体１００を備えるルミネッセント集光器５であって、光透過性本体１００は光透過性本体１００の長さ（Ｌ）を規定する第１の面１４１及び第２の面１４２を有し、光透過性本体１００は１つ以上の放射入射面１１１及び放射出射窓１１２を備え、第２の面１４２は放射出射窓１１２を備え、細長い光透過性本体１００は、１つ以上の放射入射面１１１で受光された光源光１１の少なくとも一部をルミネッセント材料光８に変換するように構成されたルミネッセント材料１２０を含み、ルミネッセント集光器５はルミネッセント材料光８の少なくとも一部を放射出射窓１１２において変換器光１０１としてアウトカップルするように構成された、ルミネッセント集光器５と、光源光１１を湾曲したミラー２２０の方向に供給するように構成された複数の光源１０を備える光源ミラーユニット２００であって、湾曲したミラー２２０は、光源光１１の少なくとも一部を収集するように構成され、収集された光源光１１をルミネッセント集光器５の１つ以上の放射入射面１１１のうちの少なくとも１つにリダイレクトするように構成された、光源ミラーユニットと、を備える。
2019519893.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い光透過性本体を備えるルミネッセント集光器であって、前記光透過性本体は、前記光透過性本体の長さ（Ｌ）を規定する第１の面及び第２の面を有し、前記光透過性本体は１つ以上の放射入射面及び放射出射窓を備え、前記第２の面は放射出射窓を備え、前記細長い光透過性本体は、１つ以上の放射入射面において受光された光源光の少なくとも一部をルミネッセント材料光に変換するように構成されたルミネッセント材料を含み、前記ルミネッセント集光器は前記ルミネッセント材料光の少なくとも一部を前記放射出射窓において変換器光としてアウトカップルするように構成された、ルミネッセント集光器と、
光源ミラーユニットであって、
前記光源光を湾曲したミラーの方向に供給するように構成された複数の光源を備え、
前記湾曲したミラーは、前記光源光の少なくとも一部を収集するように構成され、収集された前記光源光を前記ルミネッセント集光器の１つ以上の前記放射入射面のうちの少なくとも１つにリダイレクトするように構成された、光源ミラーユニットと、を備える、照明デバイスであって、
前記照明デバイスは、２〜８個の範囲の複数の光源ミラーユニットを備え、前記細長い光透過性本体は２つ以上の側面を備え、２つ以上のミラーユニットは対応する前記光源の前記光源光を２つ以上の異なる側面に供給するように構成されている、照明デバイス。
【請求項２】
前記ルミネッセント集光器と熱的に接触した冷却要素を更に備える、請求項１に記載の照明デバイス。
【請求項３】
前記細長い光透過性本体は１つ以上の側面を備え、前記１つ以上の側面は１つ以上の放射入射面を備え、前記光源ユニットは前記光源光を前記１つ以上の側面の第１の部分に供給するように構成され、前記照明デバイスは前記ルミネッセント集光器と熱的に接触した冷却要素を更に備え、前記冷却要素は前記１つ以上の側面の第２の部分と熱的に接触している、請求項１又は２に記載の照明デバイス。
【請求項４】
前記湾曲したミラーは第１焦点及び第２焦点を有する楕円形状を有し、前記光源は発光表面を有し、１つ以上の発光表面は前記第１焦点に構成され、前記細長い光透過性本体は前記第２焦点に構成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項５】
前記光源は光軸を有する光源光を供給するように構成され、前記細長い光透過性本体は本体軸を有し、１つ以上の光源は前記本体軸に対して垂直の前記光軸を有する前記光源光を供給するように構成され、１つ以上の光源は、９０°よりも小さく４５°以上である角度を有する前記光軸を持つ前記光源光を供給するように構成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項６】
前記光源は発光表面を有する固体光源を備え、その下流に前記光源光のプリコリメーションのためのコリメータを備える、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項７】
前記細長い光透過性本体は、細長いセラミック本体又は細長い結晶本体を備える、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項８】
前記細長い光透過性本体は光透過性エンベロープによって少なくとも部分的に取り囲まれており、前記照明デバイスは前記光透過性エンベロープの一部と熱的に接触した冷却要素を更に備える、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項９】
前記湾曲したミラーは、前記細長い光透過性本体の長さの８０〜１２０％の範囲のミラー長を有し、前記湾曲したミラーは前記細長い光透過性本体と平行に構成されている、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項１０】
光を反射して前記細長い光透過性本体の中に戻すように構成された、前記第１の面に構成されたミラーを有し、並びに前記第２の面に構成された、光学フィルタ、波長選択ミラー、光抽出構造、及びコリメータのうちの１つ以上と、前記第２の面に構成された第２のミラーとを有する、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の照明デバイス。
【請求項１１】
前記細長い光透過性本体は１つ以上の側面を備え、前記１つ以上の側面は１つ以上の放射入射面を備え、２つ以上のミラーユニットが前記光源光を前記１つ以上の側面の１つ以上の第１の部分に供給するように構成され、前記照明デバイスは、前記ルミネッセント集光器と熱的に接触した冷却要素を更に備え、前記冷却要素は前記１つ以上の側面の１つ以上の第２の部分と物理的に接触している、請求項１０に記載の照明デバイス。
【請求項１２】
照明システム光を供給するように構成された照明システムであって、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の照明デバイスの１つ以上を備える、照明システム。
【請求項１３】
デジタルプロジェクタ又はステージ照明システムを含む、請求項１２に記載の照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタで使用する又はステージ照明で使用するような照明デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ルミネッセントロッドは、当該技術分野において既知である。例えば、国際公開第２００６／０５４２０３号は、＞２２０ｎｍ〜＜５５０ｎｍの波長範囲内の光を発する少なくとも１つのＬＥＤと、光学的接触をせずに、少なくとも１つのＬＥＤに向けて置かれた少なくとも１つの変換構造とを備え、少なくとも１つのＬＥＤからの光を少なくとも部分的に＞３００ｎｍ〜≦１０００ｎｍの波長範囲内の光に変換する、発光デバイスについて記載しており、少なくとも１つの変換構造は、＞１．５かつ＜３の屈折率ｎを有し、比Ａ：Ｅは、＞２：１かつ＜５００００：１であり、Ａ及びＥは以下のように、すなわち、少なくとも１つの変換構造は、少なくとも１つのＬＥＤにより放射される光が変換構造に入射し得る少なくとも１つの入射表面と、光が少なくとも１つの変換構造から出射し得る少なくとも１つの出射表面とを備え、少なくとも１つの入射表面の各々は入射表面積を有し、入射表面積はＡ１...Ａｎと番号付けされ、少なくとも１つの出射表面の各々は出射表面積を有し、出射表面積はＥ１...Ｅｎと番号付けされ、少なくとも１つの入射表面積の各々の和Ａは、Ａ＝Ａ１＋Ａ２...＋Ａｎであり、少なくとも１つの出射表面積の各々の和Ｅは、Ｅ＝Ｅ１＋Ｅ２...＋Ｅｎである、ように定義される。
【０００３】
国際公開第２０１４／１７７４５７（Ａ１）号は、反射性内表面を有するハウジングと、第１の波長範囲の光を第２の波長範囲の光に変換するための波長変換材料を含む細長い光ガイドとを備えるＳＳＬ照明デバイスについて記載している。細長い光ガイドは２つの端部、すなわち光を受けるための部分と光を発するための部分を備える。光を受けるための部分は、ハウジングの内側に配され、光を発するための部分はハウジングの外側に配され、２つの端部のうちの少なくとも一方は光を発するための部分を形成している。ＳＳＬ照明デバイスはまた、細長い光ガイドから距離を置いて、ハウジングの内側に配された複数のＳＳＬ光源を備える。複数のＳＬＬ光源からハウジングの中へと発せられた光の一部は、光を受けるための部分を介して光ガイドに入り、波長変換材料により吸収され変換される。光源及び光ガイドの一部をハウジング内において反射性の内表面で取り囲み、波長変換過程が光ガイド内で生じるようにすることによって、この構造は、いくつかの光源からの光が単一の高輝度及び高パワー光源を供給するために使用されることを可能にする。
【０００４】
国際公開第２０１６／０７５０１４（Ａ１）号は複数の固体光源と、細長いセラミック本体とを備える照明デバイスについて記載しており、細長いセラミック本体は、細長いセラミック本体の長さ（Ｌ）を規定する第１の面及び第２の面を有し、細長いセラミック本体は１つ以上の放射入射面、及び放射出射窓を備え、第２の面は放射出射窓を備え、複数の固体光源は、青色光源光を１つ以上の放射入射面に供給するように構成され、放射入射面のうちの少なくとも１つに、少なくとも１．０×１０１７光子／（ｓ．ｍｍ２）の光子束を供給するように構成され、細長いセラミック本体は、青色光源光の少なくとも一部を、少なくとも変換器光に波長変換するように構成されたセラミック材料を含み、セラミック材料は、Ａ３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋セラミック材料を含み、Ａはイットリウム（Ｙ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、及びルテチウム（Ｌｕ）のうちの１種以上を含み、Ｂはアルミニウム（Ａｌ）を含む。
【０００５】
国際公開第２０１５／０６７４７６号は、動作時に第１のスペクトル分布を有する第１の光を発するように適合された複数の第１の固体光源と、第１の光入射表面、互いに対してゼロではない角度で延びる第１の端表面、及び第１の光入射表面と平行に延びる少なくとも１つの第１の更なる表面を備える第１の光ガイドとを備え、複数の第１の固体光源は第１の光入射表面に構成される、発光デバイスについて記載している。第１の光ガイドは、第１のスペクトル分布を有する第１の光を第１の光入射表面において受け、第１のスペクトル分布を有する第１の光の少なくとも一部を第１の端表面に誘導するように適合されている。発光デバイスは、少なくとも１つの第１の更なる表面の少なくとも一部を通って第１の光ガイドからアウトカップルされた光を成形して第１の成形された光を供給するように適合された少なくとも１つの第１の光学要素と、第１の端表面に、又は第１の端表面上に配された少なくとも１つの第２の光学要素とを更に備える。
【０００６】
国際公開第２０１１／００４３２０号は、（ａ）第１の面、第２の面、及び導波路端部を備える導波路要素と、（ｂ）任意選択のコリメート光学素子を有する、光源光を発生させるように構成されたＬＥＤ光源と、を備える照明デバイスについて記載している。任意選択のコリメート光学素子を有するＬＥＤ光源は、光源光の少なくとも一部を、導波路要素の導波路端部を介して、導波路要素の中にインカップルするように構成される。第１の面は、第２の面光を供給するために、第２の面を介して、光の少なくとも一部を導波路要素からアウトカップルするように構成された構造を備える。照明デバイスは、キャビティであって、導波路要素からキャビティへと光が放出されることが可能なように構成された、キャビティと、第１の面光を供給するために、第２面から離れる方向に、キャビティ内の光の少なくとも一部を反射するよう構成された、反射器とを更に備える。そのような照明デバイスは、例えば天井を介して、アップライトで部屋を照明すること、及び、ダウンライトで、部屋内の特定の領域を照明すること、を可能にし得る。更に、例えば天井から吊り下げることができる、比較的薄い照明デバイスが提供されてもよい。
【０００７】
米国特許出願公開第２０１２／２０６９００号は、光源モジュールが、励起光ビームを放射する発光デバイスと、第１焦点と第２焦点とを有する反射表面を含む反射構成要素と、複数の励起領域を含み、第１焦点の近傍及び励起光ビームの伝達経路上に配設された波長変換デバイスと、光学構成要素とを含むことについて記載している。波長変換デバイスを回転させることにより、励起光ビームは異なる励起領域を異なる時刻において照射し、それにより励起光ビームは異なる時刻において異なる波長の光ビームに変換され、異なる波長の光ビームはそれぞれ励起領域に対応し、反射表面によって反射され第２焦点において収束される。光学構成要素は、異なる波長の光ビームが第２焦点を通過し光学構成要素に伝達されるように、第２焦点の近傍に配置される。
【０００８】
欧州特許第２９４７４８４（Ａ１）号は発光デバイスについて記載しており、発光デバイスは、動作時に第１のスペクトル分布を有する第１の光を発するように適合された少なくとも１つの第１の光源と、動作時に第２のスペクトル分布を有する第２の光を発するように適合された少なくとも１つの第２の光源と、少なくとも１つの第１の光入射表面、少なくとも１つの第２の光入射表面、及び第１の光出射表面を備える光ガイドであって、少なくとも１つの第１の光入射表面と第１の光出射表面とが互いに対してゼロではない角度で延びる、光ガイドと、第１の光出射表面に隣接して配されたルミネッセント要素とを備え、光ガイドは、第１のスペクトル分布を有する第１の光の少なくとも一部を、第３のスペクトル分布を有する第３の光に変換し、第２の光をガイドし、第３の光の少なくとも一部と第２の光の少なくとも一部とを第１の光出射表面からアウトカップルするように適合され、ルミネッセント要素が、第２の光の少なくとも一部を第４のスペクトル分布を有する第４の光に変換するように適合されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
高輝度光源は、スポット、ステージ照明、ヘッドランプ、デジタル光投影等を含む様々な用途で興味深い。この目的で、透明度が高いルミネッセント材料内で短波長の光が長い波長に変換される、いわゆる光集光器を利用することが可能である。そのような透明なルミネッセント材料のロッドがＬＥＤによって照らされて、より長い波長がロッド内で生成され得る。変換された光は、（三価セリウムで）ドープされたガーネットなどのルミネッセント材料内に導波モードで留まることになり、次いで一方の表面から抽出されることができ強度の増大につながる。
【００１０】
このコンセプトの問題の１つは、ルミネッセント導波路をポンピングするために使用されるＬＥＤの強度に関連する。この目的で、より多くのＬＥＤを有する、より長い導波路が使用され得る。しかし、これはロッドを比較的長くし、製作をより困難にし、コストをより高くし得る。これは、より高い強度を得るためのスケーラビリティを比較的困難にする。
【００１１】
それゆえ、本発明の一態様は、好ましくは、上述の欠点のうちの１つ以上を更に少なくとも部分的に取り除き、比較的良好な効率と高い強度を有することができ、効率的に放熱するよう導くことができる、代替の照明デバイスを提供することである。本発明は、先行技術の欠点のうちの少なくとも１つを克服若しくは改善すること、又は有用な代替物を提供する目的を有し得る。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明において、（ｉ）楕円ミラーと、任意選択的に（ｉｉ）個別ＬＥＤソースのプリコリメーション（pre-collimation）及び／又はプリチルティング（pre-tilting）との組み合わせを使用することによる、ルミネッセント集光器ロッドのポンピングのための新規な方法が提案される。特に、本発明は、例えば細長い楕円ミラーを使用すること、及び光源（すなわちＬＥＤ）を楕円の焦線の１つの中に置くことを含んでもよく、それによって光が第２焦線（すなわちルミネッセントロッド）の方向にリダイレクトされることになる。これにより、光源はルミネッセント集光器（ルミネッセントロッドなど）から離れて構成される。
【００１３】
それゆえ、第１の態様において、本発明は照明デバイス（「デバイス」）を提供し、照明デバイスは、（ａ）特に細長い光透過性本体（「本体」又は「細長い本体」又は「光透過性本体」）を備えるルミネッセント集光器（「集光器」）であって、光透過性本体は、光透過性本体の長さ（Ｌ）を規定する第１の面及び第２の面を有し、光透過性本体は１つ以上の放射入射面（「入射面」又は「光インカップリング面」）及び放射出射窓（「出射窓」）を備え、第２の面は放射出射窓を備えてもよく、細長い光透過性本体は特に、１つ以上の放射入射面において受光された光源光の少なくとも一部をルミネッセント材料光に変換するように構成されたルミネッセント材料を含み、ルミネッセント集光器はルミネッセント材料光の少なくとも一部を放射出射窓において変換器光としてアウトカップルするように構成された、ルミネッセント集光器と、（ｂ）光源ミラーユニット（「ミラーユニット」又は「ユニット」）であって、（ｂ２）光源光を湾曲したミラーの方向に供給するように構成された複数の光源を備え、（ｂ１）湾曲したミラーは光源光の少なくとも一部を収集するように構成され、収集された光源光をルミネッセント集光器の１つ以上の放射入射面のうちの少なくとも１つにリダイレクトするように構成された、光源ミラーユニットと、を備える。特に、照明デバイスは２〜８個の光源ミラーユニットなどの複数の（このような）光源ユニットを備え、光透過性本体は１つ以上の側面、特に複数の側面（少なくとも２つの側面、例えば４つの側面など）を更に備え、（複数の（そのような）光源ユニット、例えば２〜８個の光源ミラーユニットの）２つ以上のミラーユニットは対応する光源の光源光を２つ以上の異なる側面に供給するように構成されている。
【００１４】
このようにして、光源はルミネッセント集光器から、より離れて構成され、それにより、より多くの光源を使用することが可能になり（スペースがより広いため）、及び／又は冷却要素（ヒートシンクなど）のルミネッセント集光器との結合をより良くすることが可能になる。例えば、本発明により、より多くの高パワーＬＥＤをフル出力でルミネッセント集光器の周囲に置くことができ、トータルのポンピングパワー、及び、それにより光源の最終的な輝度が増加する。更に、本発明の解決策により、例えばより高パワーのＬＥＤを低／中出力でルミネッセント集光器の周囲に置くことができ、輝度は同一の（又は、より高い）レベルに維持され、しかし電力変換効率（wall-plug efficiency）は改善される（低／中出力パワーで動作するＬＥＤは、より効率的である）。更にまた、例えば、より多くの低／中パワーＬＥＤをフル出力でルミネッセント集光器の周囲に置くことが可能であり、輝度は同一の（又はより高い）レベルに維持され、しかし高パワーＬＥＤと比較した場合に、より少ない部品表（高パワーＬＥＤに対する低パワーＬＥＤのコスト）、並びに改善された電力変換効率となる。本発明はまた、例えば最終的な光源が、よりモジュラー式のアーキテクチャを有することを可能とし、光ポンピングモジュールをルミネッセント集光器から空間的に分離し、組立、位置合わせ、及び（顧客）構成要素の交換等を容易にする。実施形態では、ＬＥＤモジュールをルミネッセント集光器から相対的に大きく離して位置決めすることにより、ルミネッセント集光器の冷却とＬＥＤモジュールの冷却を物理的に分離することにより、熱伝導プロセスを、より適切に規定することができる。ＬＥＤモジュール及びルミネッセント集光器の各々は、それ自体の冷却手段を有していてもよく、最終的には、より効率的な冷却コンセプトにつながる。それゆえ、集光器内で発生した熱は、（青色）ＬＥＤ基板内で発生された更に大きい熱によって影響を受けることは無く、集光器を一方の側から照射しているＬＥＤ基板は、集光器を反対側から照射しているＬＥＤ基板から熱的に完全に分離されている。更に、本発明はまた、集光器が（十分には）照らされていない領域から集光器を（任意選択的に冷却要素によって）冷却／クランプしながら、ルミネッセント集光器が、４つの長手側面（正方形又は矩形の断面を有する光透過性本体を想定する）の全てから照らされ得る実施形態を提供する。また、遠隔ポンピングは、集光器上に入射した入力の、より指向的なポンピングを可能にすることができ、集光器上に反射防止コーティングが無い状態で、より低い反射レベルをもたらす。
【００１５】
遠隔構成のまた別の利点は、構造体の安全性及び電気的遮蔽の側面に関する。ＬＥＤモジュールが、ルミネッセント集光器、並びにルミネッセント集光器の冷却手段に接近して置かれた、閉じ込められた構成では、安全な稼働を可能にし、ＬＥＤモジュール上に存在する高電圧を金属の冷却部品から遮蔽するために、特別な注意が必要となり得る。明らかに、ＬＥＤモジュールの電気回路と、ロッドの金属の冷却部品との間の起こり得る電気的接触は、危険な状況及び／又はデバイスへの損傷につながり得る。余分なスペース公差、遮蔽、及び組立時の予防措置が必要となる場合があり、費用が増大する。このような対策は、電気的ＬＥＤモジュールと金属のルミネッセント集光器冷却部品とが、間隔を広く置いて離されている遠隔構成においては必要無く、デバイスの認可を促進する。
【００１６】
また別の利点は、ルミネッセント集光器の周囲の開放された構成であり、代替の又は追加の冷却手段が可能となる。例えば、開放されたスペースは典型的には空気で満たされる。これにより、構造体の中へ空気流が入ることを可能にする機会が開かれ、空気流は典型的には１つの入口側から反対側の出口側の方向に、実質的に平行に流れながら、ルミネッセント集光器に至る。よって、ルミネッセント集光器によって発生された熱は空気流によって効果的に除去され得る。空気流はファンから発生し、トンネルを介してライトエンジンの方に向けられても、トンネルを介して出口から排出されてもよい。このように、ルミネッセント集光器は、自由空間内で主に垂れ下がっているように、複数位置で支持されるだけであってもよい。
【００１７】
加えて又は代替として、開放されたスペースは、ルミネッセント集光器の周囲において、透明な熱伝導エンベロープ（例えば透明なセラミック材料から成る）で部分的に満たされてもよい。エンベロープはルミネッセント集光器と類似した形状であってもよいが、好ましくは僅かに大きく、すなわち適切な熱伝達を可能にし、それでも集光器内での内部全反射を妨げないように、薄い空隙を形成する。ルミネッセント集光器は、実質的に光学接触していない局所的な接触点によって、エンベロープ内部で所定位置に保持されてもよい。
【００１８】
上述のように、本デバイスは、より詳細に更にまた説明されることになるルミネッセント集光器と、光源ミラーユニットとを備える。ミラーユニットは光源、特に複数の光源を備え、光源は光源光を湾曲したミラーの方向に供給するように構成され、（ｂ１）湾曲したミラーは特に、光源光の少なくとも一部を収集するように構成され、収集された光源光をルミネッセント集光器の１つ以上の放射入射面のうちの少なくとも１つにリダイレクトするように構成されている。湾曲したミラーは特に一方向に湾曲している。それゆえ、湾曲したミラーは（また）、細長い軸に対して垂直な平面内に曲率を有して細長くてもよい。
【００１９】
湾曲したミラーは、光透過性本体と実質的に同じ長さを有してもよい。それゆえ、実施形態では、（細長い）湾曲したミラーは、細長い光透過性本体の長さ（Ｌ）の約８０〜１２０％の範囲のミラー長（Ｌ１）を有し、湾曲したミラーは特に、細長い光透過性本体と平行に構成されている。
【００２０】
特定の実施形態では、特に、楕円形状を有する湾曲したミラーを適用してもよく、又はその曲率が楕円形状の湾曲部分の曲率に実質的に追従する。従って、特定の実施形態では湾曲したミラーは楕円形状を有してもよい。特に湾曲したミラーは、更に特に楕円形状を有する湾曲したミラーは、第１焦点及び第２焦点を有してもよい。光源は第１焦点に構成されてもよく、第２焦点は光透過性本体と一致してもよい。特に、実施形態では、光源は（平坦な）発光表面（ＬＥＤダイなどの）を有し、１つ以上の発光表面が第１焦点に構成され、細長い光透過性本体が第２焦点に構成される。ここで、用語「焦点（focus）」は、焦点（focal point）を指してもよいが、特に、細長い湾曲したミラーが適用される際は、特に焦線又は焦平面又は焦体積を指してもよい。ミラーの長さにわたり、実質的に断面が楕円形状を有する（又は、従って実質的に楕円のセグメントの形状を有する）場合、焦点は線である場合があり、楕円形からのずれが、焦平面又は焦体積をもたらし得る。焦線は、ミラーの長さと実質的に同一の長さを有してもよい。同様に、これは焦平面又は焦体積の長さに適用されてもよい。そのような焦平面の幅、又はそのような焦体積の等価直径は、特に、光透過性本体の（断面の）等価直径の範囲内にあり、例えば約１５０〜２０％の範囲内、約１００〜２０％の範囲内などにある。これは、（楕円形状のミラーの）第１焦点及び第２焦点の両方に適用されてもよい。楕円のセグメントは特に半楕円（２つの焦点を含む）であってもよい。ここで、半楕円は、例えば完全な楕円が主軸又は長軸に沿って二等分された場合に得られる半分を指す。それゆえ、湾曲したミラーは特に半楕円ミラーを備えてもよい。
【００２１】
従って、実施形態では、光源は第１焦線（又は焦平面又は焦体積）に構成されてもよく、第２焦線（又は焦平面又は焦体積）は光透過性本体と（少なくとも部分的に）一致してもよい。それゆえ、実施形態では、発光表面は、第１焦点（焦線又は焦平面又は焦体積）及び焦線に接近している（約５ｍｍ以内など）か、又は実質的に一致するように構成されてもよい。同様に、放射入射面は、第２焦点（焦線又は焦平面又は焦体積）及び焦線に接近している（約５ｍｍ以内など）か、又は実質的に一致するように構成されてもよい。任意選択的に、第２焦点は放射入射面から更に離れていてもよいが、その時、第２焦点は特に光透過性本体の内部にある。本明細書では、用語「焦線」は「焦線」を指す場合があるが、実施形態ではまた、焦平面又は焦体積を指す。
【００２２】
用語「湾曲したミラー」はまた、複数の湾曲したミラーを指す場合がある。例えば、光源ミラーユニットは、互いに隣接して構成されて細長いミラーを形成するような、複数の湾曲したミラーを備えてもよい。
【００２３】
本発明によれば、熱をヒートシンクなどの別の要素又は本体に伝達するための、より多くの空き領域が光透過性本体に設けられてもよい。温度管理が重要である場合があり、それゆえ、より効率的に本体の外に熱を伝達することが望ましい場合がある。特定の実施形態では、このデバイスはルミネッセント集光器と熱的に接触した冷却要素を更に備える。熱的接触とは、物理的接触があること、又は物理的接触は無いが、それぞれ対流を介しての熱伝達があることを指し得る。特に、熱的接触は物理的接触を指し、それによって熱伝導を可能にする。例えば、光透過性本体は金属要素又はクランプの間にクランプされていてもよく、これらはヒートシンクとして更に構成されていてもよく、又はヒートシンクと熱的に接触していてもよい。実施形態では、冷却要素はヒートシンクを含んでもよい（以下も参照のこと）。
【００２４】
それゆえ、本発明により、光透過性本体の表面の照射され得る全ての表面が照射される必要があるわけではないので、光透過性本体の照らされる部分は、ヒートシンクとの熱的接触に使用される部分から良好に分離され得る。光源ミラーユニットにより、従来の光集光器デバイスによる場合と同じ又はより少ない領域で、より多くの光を光透過性本体の中にインカップルすることが可能である。それゆえ、特定の実施形態では、細長い光透過性本体は１つ以上の側面を備え、１つ以上の側面は１つ以上の放射入射面を備え、光源ユニットは光源光を１つ以上の側面の第１の部分に供給するように構成され、照明デバイスは、ルミネッセント集光器と熱的に接触した冷却要素を更に備え、冷却要素は１つ以上の側面の第２の部分と熱的に接触している。冷却要素はヒートシンク、又はペルチェ素子などの能動的に冷却された要素であり得る。更に、冷却要素は、空気を介した、又は放熱グリースなどの熱を伝達することができる中間要素を用いた、熱伝達を含む、他の手段を介して光透過性本体と熱的に接触していることができる。しかし、特に、冷却要素は光透過性本体と物理的に接触している。用語「冷却要素」はまた、複数の（異なる）冷却要素を指す場合がある。
【００２５】
それゆえ、照明デバイスは、固体光源及び／又はルミネッセント集光器の冷却を促進するように構成されたヒートシンクを含んでもよい。ヒートシンクは、銅、アルミニウム、銀、金、シリコンカーバイド、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、アルミニウムシリコンカーバイド、酸化ベリリウム、シリコン−シリコンカーバイド、アルミニウムシリコンカーバイド、銅タングステン合金、銅モリブデンカーバイド、炭素、ダイヤモンド、グラファイト、及びこれらの２つ以上の組み合わせを含んでもよく、又はこれらから成ってもよい。それゆえ、「ヒートシンク」という用語はまた、複数の（異なる）ヒートシンクを指す場合がある。照明デバイスは、光透過性本体を冷却するように構成された１つ以上の冷却要素を更に含んでもよい。本発明においては、冷却要素又はヒートシンクを使用して、光透過性本体を冷却してもよく、又は同一の若しくは異なる冷却要素又はヒートシンクを使用して、光源を冷却してもよい。任意選択的に、同一の又は異なる冷却要素もまた使用して、湾曲したミラーを冷却してもよい。冷却要素又はヒートシンクはまた、更なる冷却手段へのインタフェースを提供してもよく、又は冷却輸送体が熱を周囲に放散することを可能にしてもよい。例えば、冷却要素又はヒートシンクは、より遠隔に置かれたヒートシンクに接続されたヒートパイプ又は水冷却システムに接続されてもよく、又はファンによって発生されるような空気流によって直接冷却されてもよい。受動的冷却及び能動的冷却の両方が適用されてもよい。
【００２６】
上述のように、照明デバイスは複数の光源を備える。これら複数の光源は、光源光を単一の側若しくは面に、又は複数の面に供給するように構成されていてもよい。以下も更に参照のこと。複数の面に光を供給する時、一般に、各面は複数の光源（複数の光源のサブセット）の光を受けることになる。それゆえ、実施形態では、複数の光源は光源光を（湾曲したミラーを介して）、放射入射面に供給するように構成されることになる。また、この複数の光源は一般に、列で構成されることになる。それゆえ、光透過性本体は細長く、光源ミラーユニット、又はより具体的には湾曲したミラーは細長くてもよく、複数の光源は列に構成されてもよく、列は湾曲したミラーの細長い軸に、及び／又は光透過性本体の細長い軸に実質的に平行であってもよい。光源の列は、細長いミラー及び／又は細長い光透過性本体と実質的に同一の長さを有してもよい。それゆえ、実施形態では、（細長い）湾曲したミラーは、光源の列の第２の長さ（Ｌ２）の約８０〜１２０％の範囲内のミラー長さ（Ｌ１）を有し、又は、光源の列は、（細長い）湾曲したミラーの長さの約８０〜１２０％の範囲内の長さを有する。同様に、実施形態では、光透過性本体は、光源の列の第２の長さ（Ｌ２）の約８０〜１２０％の範囲内の長さ（Ｌ）を有し、あるいは、光源の列は、光透過性本体の長さの約８０〜１２０％の範囲内の長さを有する。
【００２７】
ここで、列の端部では、光源光を光透過性本体の中にインカップルする効率が劣る場合がある。例えば、固体光源は実質的に光源光のランバーシアン分布を示し得るので、光はまた、光源光の光透過性本体の中への効率的なインカップリングをさせない可能性のある方向に供給され得る。従って、実施形態では、光源は光軸（Ｏ）を有する光源光を供給するように構成され、細長い光透過性本体は本体軸（ＢＡ）を有し、１つ以上の光源は本体軸（ＢＡ）に対して垂直な光軸（Ｏ）を有する光源光を供給するように構成され、１つ以上の光源は、９０°よりも小さく、３５°以上、例えば４５°以上である角度（β）を有する光軸（Ｏ）を有する光源光を供給するように構成されている。光透過性本体は、特に本体軸（ＢＡ）上に中心点（ＣＰ）を有してもよい。傾けられた光源は、そのような中心点の方向に傾くことになる。中心点の方向への、いくらかの傾きが有益である場合があるが、そのような光源の光源光の光軸と、中心点とが、中心点において実質的に一致することが必要でない場合がある。
【００２８】
実施形態では、光源の光軸は光透過性本体に向けられてはおらず、湾曲したミラーに向けられている。それゆえ、光源は、光源光を湾曲したミラーの方向に供給するように構成されていてもよい。特に、本明細書の実施形態では、光源光の少なくとも一部が、例えば少なくとも５０％、少なくとも８０％など、例えば少なくとも９０％が、例えば（基本的に）全ての光源光が湾曲したミラー及びその一部によって受光されるような実施形態において、湾曲したミラーでの少なくとも１度の反射の後に、光透過性本体に到達してもよい。それゆえ、実施形態では、少なくとも５０％、少なくとも８０％など、例えば少なくとも９０％が、例えば（基本的に）全ての光源光が光透過性本体によって受光されるような実施形態において、湾曲したミラーでの反射の後に受光される。それゆえ、光透過性本体で受光された光源光の主要部分に対して、湾曲したミラーは実際は、光透過性本体の上流に構成されてもよく、１つ以上の光源は湾曲したミラーの上流に構成されてもよい。それゆえ、実施形態において、１つ以上の光源の光軸は光透過性本体に向けられていない（しかし湾曲したミラーに向けられている）場合がある。実施形態において、「光源光を湾曲したミラーの方向に供給するように構成されている」という語句は、特に、光源の光軸が（光透過性本体ではなく）そのような湾曲したミラーに向けられていることを示し得る。光軸は、光がシステムを通って伝播する時に沿う経路を規定する想像線として定義されてもよく、よって初期的には光軸は、光源から湾曲したミラーへの直接経路、及び光透過性本体への間接経路（すなわち、少なくとも湾曲したミラーでの反射を含む）を有してもよい。
【００２９】
それゆえ、実施形態では、よって、湾曲したミラーはコレクタ又はビーム成形エレメントとして構成することができ、光源光の少なくとも一部を収集し、その光を（反射後に）光透過性本体にリダイレクトするように構成される。
【００３０】
照明デバイスの効率は、光源の光源光をプリコリメートすることにより更に改善することができる。光源の位置をより遠隔にすることで、（小型）コリメータに対してもスペースが生まれる。プリコリメーションの利点は、光源が湾曲したミラーによって反射された後に表面に到達する角度が小さい場合があることである。これにより、放射入射面での反射による光損失が減る場合がある。上述のように、及び以下で更に論じるように、光源は特に固体光源であってもよい。そのような光源は、実質的に平坦な、しばしばダイとして示される、発光表面を有していてもよい。それゆえ、特定の実施形態では、光源は（実質的に平坦な）発光表面を有する個体光源を備え、その下流に光源光のプリコリメーションのためのコリメータを備える。コリメータの例は、ガラス又はプラスチックレンズなどのレンズ、ＴＩＲコリメータ、又は複合放物面コリメータ（ＣＰＣｓ）のような湾曲したミラーであってもよい。固体光源を想定すると、プリコリメーションは特に、いくつかの又は１つだけの光源の光源光をプリコリメートするように構成されたプリコリメート要素によって行われ得る。
【００３１】
効率を増大させる別の手段は、固体光源上（特にダイ上）での、シリコーンドームなどのドームの使用である。典型的には半球形状のドームは、エミッタダイよりも大きく、例えば２〜３倍の大きさであってもよい。ドームは特に抽出光学系の目的に適合し、ダイの光出力効率を、例えば２０〜３０％増大させる。非遠隔構成においては、このような抽出光学系のためのスペースは存在しない。それゆえ、光源の効率が増大する場合があり、又は、より少ない光源構成要素を使用することができる。
【００３２】
特定の実施形態では、細長い光透過性本体は、光透過性エンベロープによって少なくとも部分的に取り囲まれている（この光透過性エンベロープは特には光変換に使用されない）。このような実施形態は、特に、照明デバイスが、光透過性エンベロープの一部と熱的に接触した冷却要素を更に備える実施形態と組み合わせることができる。この時、より多くのスペースが存在するので（より大きな断面積ゆえに）、光透過性本体を冷却するために光透過性シェルを使用することができ、一方で光源光は実質的に完全に光透過性エンベロープを通って伝達され得る。実施形態において、光透過性本体はルミネッセント材料を含むセラミック材料を含み、光透過性エンベロープは、同一のセラミック材料を含むが、実質的には、そのルミネッセント材料（又は別のルミネッセント材料）を含まず、例えばドープされていない。いくつかの例としては、ＹＡＧ、ＬｕＡＧ、ＬｕＹＡＧ、Ｙ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３、スピネルが挙げられる。例えば、光透過性エンベロープのセラミック材料は透明（高密度に焼結された）アルミナである可能性がある。例えば、セラミックエンベロープは光透過性本体（ルミネッセント材料を含む）の周囲にプレス成形されてもよいが、しかし好ましくは、透過性の細長い本体と透過性エンベロープとの間の光学接触が回避される形となっている。それゆえ、光透過性本体は光透過性エンベロープと熱的に接触しているように構成されていてもよい（又は、換言すれば、光透過性エンベロープは光透過性本体と熱的に接触していてもよい）。
【００３３】
従って、なお更なる態様では、本発明はまた、ルミネッセント集光器を備える照明デバイスを提供し、ルミネッセント集光器は、細長い光透過性本体（光透過性本体の長さ（Ｌ）を規定する第１の面及び第２の面を有し、光透過性本体は１つ以上の放射入射面、及び放射出射窓を備え、第２の面は放射出射窓を備え、細長い光透過性本体は、１つ以上の放射入射面において受光した光源光の少なくとも一部をルミネッセント材料光に変換するように構成されたルミネッセント材料を含み、ルミネッセント集光器はルミネッセント材料光の少なくとも一部を放射出射窓において変換器光としてアウトカップルするように構成される）を備え、細長い光透過性本体は光透過性エンベロープによって少なくとも部分的に取り囲まれている。
【００３４】
特に、この光透過性エンベロープは、光透過性本体の端部（第１の面及び／又は第２の面ではなく）を取り囲んでいる。もちろん、このような照明デバイスは（また）、本明細書で更に規定されるように、光源ミラーユニットを更に含んでもよい。光透過性本体と光透過性エンベロープとの間に、実質的に光学接触が存在しない場合がある。
【００３５】
効率を更に改善し、及び／又はスペクトル分布を改善するために、ミラー、光学フィルタ、光学部品等のような、いくつかの光学要素が含まれてもよい。特定の実施形態では、照明デバイスは、光を反射して細長い光透過性本体の中に戻すように構成された、第１の面に構成されたミラーを有してもよく、及び／又は第２の面に構成された、光学フィルタ、（波長選択）ミラー、光抽出構造、及びコリメータのうちの１つ以上を有してもよい。第２の面において、ミラーは例えば波長選択ミラー、又は穴を含むミラーであってもよい。後者の実施形態では、光は反射されて本体の中に戻ってもよいが、光の一部は穴を介して放出されてもよい。特に、実施形態では、光学要素は本体から約０．１〜１ｍｍの距離に構成されてもよい。
【００３６】
実施形態における用語「光源ミラーユニット」はまた、複数のそのようなユニットを指す場合がある。これらのユニットは、単一の放射入射面に対して実質的に平行な列に構成されてもよい。しかし、２つ以上のユニットがまた、光源光を異なる放射入射面に供給するように構成されてもよい。従って、実施形態では、照明デバイスは、例えば２〜８個の光源ミラーユニットを備えてもよい。ここで、２〜８個という数は特に、光透過性本体を、その長さの少なくとも一部にわたって周囲方向に取り囲むように構成され得るユニットの数を指す。例として、全てのミラーユニットが細長い光透過性本体の長さと実質的に同一の長さを有すると想定すると、１〜８個、例えば２〜８個のミラー要素が細長い光透過性本体の周囲に構成されてもよい。８個を超えるミラー要素は効率を低下させ得る。特に、２〜４個のミラー要素が適用され得る。ここでもまた、本体軸に対して垂直である断面において、２〜４個のミラー要素が細長い光透過性本体の周囲に構成されてもよいことを意味する。それゆえ、特定の実施形態では、細長い光透過性本体は１つ以上の側面を備え、２つ以上のミラーユニットが、対応する光源の光源光を２つ以上の異なる側面に供給するように構成されている。
【００３７】
２つ以上の側面に対処するために２つ以上のミラー要素が使用される場合、細長い光透過性本体を冷却要素又はヒートシンクと熱的に接触させるための（十分な）スペースが依然としてあり得る。それゆえ、実施形態では、細長い光透過性本体は１つ以上の側面を備え、１つ以上の側面は１つ以上の放射入射面を備え、２つ以上のミラーユニットは光源光を１つ以上の側面の１つ以上の第１の部分に供給するように構成され、照明デバイスは、ルミネッセント集光器と熱的に接触した冷却要素を更に備え、特にヒートシンクなどの冷却要素は１つ以上の側面の１つ以上の第２の部分と物理的に接触しており、しかし更に小さな空隙（例えば、０．１〜１ｍｍ、０．１〜０．５ｍｍのような）が集光器と冷却要素との間に構成されていてもよい。
【００３８】
なお更なる態様では、本発明はまた、光源ミラーユニットそれ自体を提供し、光源ミラーユニットは特に光源光を湾曲したミラーの方向に供給するように構成された複数の光源を備えてもよく、光源は特に列長さを有する列に構成され、特に複数の光源が湾曲したミラーの第１の焦点、特に第１の焦線に構成され、湾曲したミラーは、光源光の少なくとも一部を収集するように構成され、第２焦点、特に第２焦線（又は任意選択的に焦平面又は焦体積）の方向にリダイレクトするように構成され、湾曲したミラーはミラー長さを有し、ミラー長さと列長さは実質的に同一である。特に、（細長い）湾曲したミラーは、光源の列の長さの、８０〜１２０％の範囲のミラー長さを有する。
【００３９】
照明デバイスは青色、緑色、黄色、橙色、又は赤色の光を提供するように構成されてもよい。更に、特定の実施形態において、照明デバイスは白色光を提供するように構成してもよい。所望であれば、上述の光学フィルタによって単色性を向上させることができる。
【００４０】
本明細書では、用語「光集光器」は、複数の光源が、光変換器の比較的大きな表面（領域）を照射し、多くの変換器光が光変換器の比較的小さな領域（出射窓）から放出され得る際に使用される。これにより、光変換器の特定の構成は、その光集光器の特性を提供する。特に、光集光器は、ストークス偏移光、すなわちポンプ放射に対してストークス偏移を受けた光を提供してもよい。
【００４１】
用語「上流」及び「下流」は、光生成手段（本明細書では特に、光源）からの光の伝搬に対する、物品又は特徴部の配置に関するものであり、光生成手段からの光のビーム内での第１の位置に対して、光生成手段により近い、その光のビーム内の第２の位置が、「上流」であり、光生成手段から更に遠く離れた、その光のビーム内での第３の位置が「下流」である。
【００４２】
光集光器は光透過性本体を備える。光集光器は特に、セラミックロッド、又は単結晶などの結晶などの、細長い光透過性本体に関連して説明される。しかし、これらの態様は、他の形状のセラミック本体又は単結晶に対しても関連し得る。
【００４３】
光透過性本体は、光を誘導する又は波を誘導する特性を有する。それゆえ、本明細書では光透過性本体は導波路又は光ガイドとしても示される。光透過性本体は、光集光器として使用されるため、光透過性本体は本明細書では光集光器とも称される。光透過性本体は通常、光透過性本体の長さに対して垂直な方向に可視光の（一定の）透過率を有する。三価セリウムのような賦活剤（ドーパント）が無ければ、可視光の透過率は１００％に近いであろう。
【００４４】
本明細書において、用語「可視光」は、特に３８０〜７８０ｎｍの範囲から選択された波長を有する光に関する。透過率は、第１の強度を有する特定波長の光を、垂直放射下で光透過性本体に供給し、材料を透過した後に測定されたその波長の光の強度を、材料に供給されたその特定波長の光の第１の強度を関連付けることにより決定され得る（ＣＲＣ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，６９ｔｈ  ｅｄｉｔｉｏｎ，１０８８〜１９８９のＥ−２０８及びＥ−４０６も参照のこと）。
【００４５】
光透過性本体は、梁状又はロッド状などの、しかし特に梁状の（直方体のような）、任意の形状を有してもよい。しかし、光透過性本体は円盤状などであってもよい。本発明は特定の形状の実施形態に限定されず、また本発明は単一の出射窓又はアウトカップリング面を有する実施形態に限定されない。以下に、いくつかの特定の実施形態がより詳細に説明される。光透過性本体が円形断面を有する場合、幅及び高さは等しくてもよい（直径として規定されてもよい）。しかし、特に、光透過性本体は直方体の形状を有し、更に単一の出射窓を提供するように構成される。
【００４６】
特定の実施形態では、光透過性本体は特に１よりも大きなアスペクト比を有してもよく、すなわち長さは幅よりも大きくてもよい。通常、光透過性本体は、ロッド又はバー（梁）であり、光透過性本体は必ずしも正方形、矩形、又は円形の断面を有するとは限らない。一般に、光源は、本明細書では放射入射面として示される、より長い面（側端部）のうちの１つを照射するように構成され、放射は、本明細書では放射出射窓として示される、前部の面（前端部）から放出される。特に、実施形態では、固体光源、又は他の光源は光透過性本体と物理的に接触していない。物理的接触は、望ましくないアウトカップリングに、よって集光器効率の低下につながる場合がある。更に、一般に光透過性本体は、２つの実質的に平行な面、放射入射面、及びその反対側の反対面を備える。これらの２つの面は、本明細書では光透過性本体の幅を規定する。一般に、これらの面の長さは光透過性本体の長さを規定する。しかし、上述のように、及び以下にも示すように、光透過性本体は任意の形状を有してもよく、更に形状の組み合わせを含んでもよい。特に、放射入射面は放射入射面面積（Ａ）を有し、放射出射窓は放射出射窓面積（Ｅ）を有し、放射入射面面積（Ａ）は、放射出射窓面積（Ｅ）よりも少なくとも１．５倍大きく、更に特に少なくとも２倍大きく、特に少なくとも５倍大きく、例えば２〜５０，０００倍の範囲、特に５〜５，０００倍の範囲で大きい。それゆえ、特に、細長い光透過性本体は、放射入射面の面積と、放射出射窓の面積の比として定義される形状集光係数を含み、これは少なくとも１．５、例えば少なくとも２、少なくとも５など、又はより大きい（上記を参照）。これにより、例えば複数の固体光源の使用が可能となる（以下も参照）。自動車又はデジタルプロジェクタのような典型的な用途では、小型だが高強度の発光表面が望まれる。これは、単一のＬＥＤでは得ることはできないが、本発明の照明デバイスでは得ることができる。特に放射出射窓は、１〜１００ｍｍ２の範囲から選択される放射出射窓面積（Ｅ）を有する。そのような寸法では、発光表面が小さい場合があるが、それに対して、それでも高強度が達成できる。上述のように、光透過性本体は一般に（長さ／幅の）アスペクト比を有する。これは、小さな放射出射表面であって、しかし例えば複数の固体光源で照射される大きな放射入射表面を可能にする。特定の実施形態において、光透過性本体は０．５〜１００ｍｍの範囲から選択される幅（Ｗ）を有する。よって光透過性本体は特に、本明細書に示される面を有する一体となった本体である。
【００４７】
概してロッド状又はバー状の光透過性本体は、任意の断面形状を有することができるが、実施形態では正方形、矩形、円形、楕円形、三角形、五角形、又は六角形の断面を有する。一般に、セラミック又は結晶の本体は直方体であるが、いくぶん台形状の光入射表面を有して、直方体とは異なる形状を備えていてもよい。そうすることにより、光束は更に増強される場合があり、これは一部の用途にとって有利な場合がある。それゆえ、一部の場合では（上記も参照）、用語「幅」はまた、例えば円形の断面を有する光透過性本体の場合では直径を指す場合がある。それゆえ、実施形態では、細長い光透過性本体は更に、幅（Ｗ）及び高さ（Ｈ）を有し、特に、Ｌ＞Ｗ、及びＬ＞Ｈである。特に、第１の面及び第２の面が長ささを規定し、すなわち、これらの面の間の距離が細長い光透過性本体の長さである。これらの面は特に、平行に配置されてもよい。更に、特定の実施形態では長さ（Ｌ）は少なくとも２ｃｍ、例えば１０〜２０ｃｍである。
【００４８】
特に、光透過性本体は、光源光の９５％超を吸収するように選択された幅（Ｗ）を有する。実施形態では、光透過性本体は０．０５〜４ｃｍ、特に０．１〜２ｃｍ、例えば０．２〜１．５ｃｍの範囲から選択された幅（Ｗ）を有する。本明細書に示されるセリウム濃度においては、そのような幅は光源によって発生された実質的に全ての光を吸収するには十分である。
【００４９】
光透過性本体はまた、円筒形状のロッドであってもよい。実施形態では、円筒形状のロッドはロッドの長手方向に沿って１つの平坦な表面を有し、その表面に、光源により発せられた光の光透過性本体の中への効率的なインカップリングのために、光源が配置されてもよい。この平坦な表面はまた、ヒートシンクを配置するために使用されてもよい。円筒状の光透過性本体はまた、例えば互いに反対側に配置された、又は互いに垂直に位置付けられた、２つの平坦な表面を有してもよい。実施形態では、平坦な表面は円筒状のロッドの長手方向の一部に沿って延びている。しかし、特に端部は平面であり互いに垂直に構成されている。
【００５０】
光透過性本体はまた、透明材料内で近接して配置されたか又は光学的に接続されたか、いずれかの、ファイバ又は多数のファイバ、例えばファイバ束であってもよい。ファイバは発光ファイバと呼ばれる場合がある。個々のファイバは直径が非常に細く、例えば０．１〜０．５ｍｍであってもよい。
【００５１】
本発明による実施形態において、以下に説明されるような光透過性本体はまた、光透過性本体が、まっすぐな直線状のバー又はロッドではないが、しかし例えば９０°若しくは１８０°の屈曲、Ｕ字形、円形若しくは楕円形、ループ、又は複数のループを有する３次元螺旋形状の形をした、丸みのある角部を含み得るように、長さ方向に折り畳み、屈曲させ及び／又は整形させてもよい。これにより、小型の光透過性本体が提供され、それに沿って全体的に光が導かれる、その全長は比較的大きく、比較的高いルーメン出力につながるが、同時に比較的小さなスペース内に構成され得る。例えば、光透過性本体のルミネッセント部分は剛性であってもよいが、一方で光透過性本体の透明部分は、光透過性本体の長さ方向に沿った整形を提供するように可撓性である。光源は、折り畳まれた、屈曲させた、及び／又は整形された光透過性本体の長さに沿った、いかなる場所に置かれてもよい。
【００５２】
光インカップリング領域又は光出射窓として使用されない光透過性本体の部分には、反射器が備えられていてもよい。それゆえ、一実施形態では、照明デバイスは、ルミネッセント材料光を反射して光透過性本体の中に戻すように構成された反射器を更に含む。従って、照明デバイスは、特に、放射出射窓以外の１つ以上の他の面から放出される放射を反射して、光透過性本体の中に戻すように構成された、１つ以上の反射器を更に含んでもよい。特に、放射出射窓の反対側の面は、そのような反射器を含んでもよいが、一実施形態では、放射出射窓とは物理的に接触はしていない。それゆえ、反射器は特に、光透過性本体とは物理的に接触していなくてもよい。従って、一実施形態において、照明デバイスは、（少なくとも）第１の面の下流に構成され、光を反射し細長い光透過性本体の中に戻すように構成された光反射器を更に備える。代替として又は加えて、光反射器はまた、光源光をインカップルするために又はルミネッセンス光をアウトカップルするために使用されない、他の面及び／又は面の一部に構成されてもよい。特に、そのような光反射器は光透過性本体と物理的に接触していなくてもよい。更に、そのような光反射器は、ルミネッセンス光及び光源光のうちの１つ以上を反射して光透過性本体の中に戻すように構成されてもよい。それゆえ、実質的に全ての光源光が、ルミネッセント材料（すなわち特にＣｅ３＋のような賦活剤要素）による変換のために保持されてもよく、ルミネッセンスの相当の部分が、放射出射窓からのアウトカップリングのために保持されてもよい。用語「反射器」はまた、複数の反射器を指す場合がある。
【００５３】
用語「インカップルする（coupling in）」及び関連用語、並びに「アウトカップルする（coupling out）」及び関連用語は、（それぞれ、光透過性本体の外部から光透過性本体の中に、又はその逆に）媒体からの光が変化することを意味する。一般に、光出射窓は面（又は面の一部）であり、導波路の１つ以上の他の面に対して（実質的に）垂直に構成される。一般に、光透過性本体は１つ以上の本体軸（長さ軸、幅軸、又は高さ軸など）を含み、そのような軸に対して出射窓は（実質的に）垂直に構成されている。それゆえ、一般に光入射面は、光出射窓に対して（実質的に）垂直に構成されることになる。よって、放射出射窓は特に、１つ以上の放射入射面に対して垂直に構成される。従って、特に光出射窓を備える面は光入射面を備えていない。
【００５４】
放射出射窓の下流には、任意選択的に光学フィルタが配置されていてもよい。そのような光学フィルタは、望ましくない放射の除去に使用されてもよい。例えば、照明デバイスが赤色光を提供すべきである場合には、赤色以外の全ての光が除去されてもよい。それゆえ、更なる実施形態では、照明デバイスは、放射出射窓の下流に構成され、変換器光内の非赤色光の相対的寄与を（放射出射窓の下流で）低減させるように構成された、光学フィルタを更に備える。光源光をフィルタ除去するために、任意選択的に干渉フィルタが適用されてもよい。同様に、緑色及び赤色以外の色が望まれる場合、干渉フィルタは別の色に適用されてもよい。
【００５５】
なお更なる実施形態では、照明デバイスは、（最上位のルミネッセント集光器の）放射出射窓の下流に構成され、変換器光をコリメートするように構成されたコリメータを更に備える。例えばＣＰＣ（複合放物面集光器、compound parabolic concentrator）のような、そのようなコリメータを使用して、放射出射窓から放出される光をコリメートして光の平行ビームを供給してもよい。
【００５６】
特に、光源は、動作中に少なくとも２００〜４９０ｎｍの範囲から選択された波長の光（光源光）を発する光源であり、特に、動作中に少なくとも４００〜４９０ｎｍの範囲、更に特に４４０〜４９０ｎｍの範囲から選択された波長の光を発する光源である。この光は、ルミネッセント材料によって一部が使用されてもよい。それゆえ、特定の実施形態では、光源は青色光を発生するように構成される。特定の実施形態では、光源は、固体光源（ＬＥＤ又はレーザダイオードなど）を備える。用語「光源」はまた、例えば２〜１０００個、２〜２００個など、２〜５０個のような、特に２〜２０個の（固体）ＬＥＤ光源などの、複数の光源に関係してもよいが、より多くの光源が適用されてもよい。それゆえ、ＬＥＤという用語はまた、複数のＬＥＤを指す場合がある。それゆえ、本明細書に示されるように、用語「固体光源」はまた複数の固体光源を指す場合がある。一実施形態では（以下も参照）、これらは実質的に同一の固体光源であり、すなわち、固体光源放射の実質的に同一のスペクトル分布を提供する。実施形態では、固体光源は光透過性本体の異なる面を照射するように構成されてもよい。
【００５７】
照明デバイスは複数の光源を備える。特に、複数（ｍ）の光源の光源光はスペクトルの重なりを有し、更に特に、それらは同じタイプのものであって、実質的に同一の光（よって実質的に同じスペクトル分布を有する）を提供する。それゆえ、光源は、例えば１０ｎｍの帯域幅内、特に８ｎｍ内、例えば５ｎｍ内において、実質的に同じ発光最大（「ピーク最大」）を有し得る（ビニング）。
【００５８】
光源は特に、少なくとも０．２ワット／ｍｍ２の青色の光パワー（Ｗｏｐｔ）を、光透過性本体に、すなわち放射入射面に供給するように構成される。青色の光パワーは、スペクトルの青色部分として定義されるエネルギー範囲内にあるエネルギーとして定義される（以下も参照）。特に、光子束は平均で少なくとも４．５×１０１７光子／（ｓ．ｍｍ２）であり、例えば少なくとも６．０×１０１７光子／（ｓ．ｍｍ２）である。青色（励起）光を想定した場合、これは、例えば少なくとも１つの放射入射面に、平均で少なくとも、それぞれ０．０６７ワット／ｍｍ２及び０．２ワット／ｍｍ２の青色パワー（Ｗｏｐｔ）が供給されることに対応し得る。ここで、用語「平均」は、特に（放射入射表面のうちの少なくとも１つの）領域にわたる平均を指す。２つ以上の放射入射表面が照射される場合、特に、これら放射入射表面の各々は、そのような光子束を受光する。更に、特に示される光子束（又は青色光源光が適用される場合、青色パワー）も時間にわたる平均である。
【００５９】
なお更なる実施形態では、特にプロジェクタ用途においては複数の光源はパルス動作で作動され、デューティサイクルは１０〜８０％の範囲、例えば２５〜７０％の範囲から選択される。
【００６０】
照明デバイスは、複数のルミネッセント集光器を、例えば２〜５０個の範囲、３〜２０個の範囲のような光集光器（例えば積層されていてもよい）を備えていてもよい。
【００６１】
光集光器は、１つ以上の光源、特に複数の光源、例えば２〜１０００個、２〜５０個などの光源に放射的にカップルされていてもよい。「放射的にカップルする」という用語は、特に、光源から発せられた放射の少なくとも一部が光集光器によって受け取られ（少なくとも部分的にルミネッセンスに変換される）ように、光源と光集光器とが互いに関連付けられていることを意味する。
【００６２】
それゆえ、ルミネッセント集光器は、１つ以上の放射入射面において、上流に構成された光集光器から、又は上流に構成された光源から放射（ポンプ放射）を受光する。更に、光集光器は、１つ以上の放射入射面で受光されたポンプ放射の少なくとも一部をルミネッセント材料光に変換するように構成されたルミネッセント材料と、ルミネッセント材料光の少なくとも一部を放射出射窓において変換器光としてアウトカップルするように構成されたルミネッセント集光器とを備える。この変換器光は特に照明デバイス光の構成成分として使用される。
【００６３】
「放射出射窓においてルミネッセント材料光を供給するよう構成される」という語句、及び類似語句は、特に、ルミネッセント材料光がルミネッセント集光器内（すなわち光透過性本体内）で生成され、ルミネッセント材料光の一部が放射出射窓に到達しルミネッセント集光器から放出される実施形態を指す。それゆえ、放射出射窓の下流においてルミネッセント材料光が供給される。変換器光は、放射出射窓の下流において、少なくとも、放射出射窓を介して光変換器から放出されたルミネッセント材料光を含む。用語「変換器光」の代わりに、用語「光集光器光」もまた使用されてよい。ポンプ放射は、単一の放射入射面又は複数の放射入射面に適用することができる。
【００６４】
実施形態において、長さ（Ｌ）は１〜１００ｃｍ、例えば特に５〜５０ｃｍの範囲から選択される。よって、これは全てのルミネッセント集光器に適用されてもよい。しかし、この範囲は、異なるルミネッセント集光器が、この範囲内の異なる長さを有し得ることを示す。
【００６５】
なお更なる実施形態では、（ルミネッセント集光器の）細長い光透過性本体は細長いセラミック本体を備える。例えば、Ｃｅ３＋（三価セリウム）でドープされたルミネッセントセラミックガーネットは、青色光を、より長い波長を有する光、例えば緑色から赤色の波長領域内、例えば約５００〜７５０ｎｍの範囲内の光に変換するために使用され得る。十分な吸収、及び所望の方向への光出力を得るため、透明なロッド（特に実質的に梁の形状のもの）を使用することが好都合である。そのようなロッドを光集光器として使用して、ＬＥＤ（発光ダイオード）などの光源からの光源光を、ロッドの長さにわたって集光し、この光源光を変換器光に変換し、相当量の変換器光を出射表面に供給することができる。光集光器に基づく照明デバイスは、例えばプロジェクタ用途向けに関心の対象となり得る。プロジェクタにとっては、赤色、緑色のルミネッセント集光器が関心の対象である。ガーネットをベースにした緑色ルミネッセントロッドは比較的効率的であり得る。このような集光器は特に、ＹＡＧ：Ｃｅ（すなわち、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋）、又はＬｕＡＧ（Ｌｕ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋）に基づく。「赤色」ガーネットは、ＹＡＧガーネットをＧｄ（「ＹＧｄＡＧ」）でドープすることにより作ることができる。
【００６６】
それゆえ、特に細長い光透過性本体は、（青色）光源光の少なくとも一部を赤色の変換器光に波長変換するように構成されたセラミック材料を含み、この変換器光は少なくとも一部が放射出射窓から放出される。セラミック材料は特に、Ａ３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋セラミック材料（「セラミックガーネット」）を含み、ここで、Ａはイットリウム（Ｙ）及びガドリニウム（Ｇｄ）を含み、Ｂはアルミニウム（Ａｌ）を含む。以下に更に示されるように、Ａはまた他の希土類元素を指してもよく、ＢはＡｌのみを含んでもよいが、任意選択的に更にガリウムを含んでもよい。式Ａ３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋は、特に化学式、すなわち異なる元素Ａ、Ｂ、Ｏの化学量論（３：５：１２）を示す。しかし、当技術分野において知られているとおり、そのような式で示される化合物は、任意選択的に化学量論からの小さな逸脱をも含んでよい。
【００６７】
なお更なる態様では、本発明はまた、そのような細長い光透過性本体それ自体を提供し、すなわち第１の面と第２の面とを有する細長い光透過性本体であって、これらの面は特に細長い光透過性本体の長さ（Ｌ）を規定し、細長い光透過性本体は１つ以上の放射入射面、及び放射出射窓を備え、第２の面は放射出射窓を備え、細長い光透過性本体は、（青色）光源光の少なくとも一部を、（少なくとも）赤色変換器光（これは、細長い光透過性本体が青色光源光で照射されると、少なくとも部分的に放射出射窓から放出される）などの変換器光に波長変換するように構成されたセラミック材料を含み、セラミック材料は、本明細書で規定されるようなＡ３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ＋３セラミック材料を含む。よって、そのような光透過性本体は光変換器として使用され得る。特に、このような光透過性本体は直方体の形状を有する。
【００６８】
上述のように、セラミック材料はガーネット材料を含む。それゆえ、細長い本体は特にルミネッセントセラミックを含む。ガーネット材料、特にセラミックガーネット材料は、本明細書ではまた、「ルミネッセント材料」として示される。ルミネッセント材料は、Ａ３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋（ガーネット材料）を含み、Ａは特に、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｂ、Ｇｄ及びＬｕから成る群（特に少なくともＹ及びＧｄ）から選択され、Ｂは特に、Ａｌ及びＧａから成る群（特に少なくともＡｌ）から選択される。更に特に、Ａは（本質的に）イットリウム（Ｙ）及びガドリニウム（Ｇｄ）を含み、Ｂは（本質的に）アルミニウム（Ａｌ）を含む。このようなガーネットは、セリウム（Ｃｅ）で、及び任意選択的にプラセオジム（Ｐｒ）などの他のルミネッセント化学種（luminescent species）でドープされる。
【００６９】
上述のように、元素Ａは特にイットリウム（Ｙ）及びガドリニウム（Ｇｄ）から成る群から選択されてもよい。それゆえ、Ａ３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋は、特に、（Ｙ１−ｘＧｄｘ）３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋を指し、特にｘは０．１〜０．５の範囲内、更に特に０．２〜０．４の範囲内、なお更に特に０．２〜０．３５である。それゆえ、Ａは５０〜９０原子％の範囲のＹを含んでもよく、更に特に少なくとも６０〜８０原子％のＹ、なお更に特に６５〜８０原子％のＹを含んでもよい。更に、よって、Ａは特に少なくとも１０原子％のＧｄ、１０〜５０原子％の範囲などのＧｄ、例えば２０〜４０原子％、なお更に特に２０〜３５原子％のＧｄを含んでもよい。
【００７０】
特に、Ｂはアルミニウム（Ａｌ）を含むが、Ｂはまた、部分的にガリウム（Ｇａ）及び／又はスカンジウム（Ｓｃ）及び／又はインジウム（Ｉｎ）を含んでもよく、特に最大約２０％のＡｌ、更に特に最大約１０％のＡｌが置換されてもよい（すなわち、Ａイオンは、基本的に９０モル％以上のＡｌと、１０モル％以下のＧａ、Ｓｃ及びＩｎのうちの１種以上から成る）。Ｂは、特に最大約１０％のガリウムを含んでもよい。従って、Ｂは少なくとも９０原子％のＡｌを含んでもよい。それゆえ、Ａ３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋は、特に、（Ｙ１−ｘＧｄｘ）３Ａｌ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋を指し、特にｘは０．１〜０．５の範囲内、更に特に０．２〜０．４の範囲内にある。
【００７１】
別の変形形態では、Ｂ（特にはＡｌ）及びＯは、Ｓｉ及びＮに少なくとも部分的に置換されてもよい。任意選択的に、Ａｌ−Ｏの最大約２０％が、例えば最大１０％がＳｉ−Ｎに置換されてもよい。
【００７２】
セリウムの密度について、ｎモル％のＣｅという表示は、Ａのｎ％がセリウムによって置換されることを示す。それゆえ、Ａ３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋はまた、（Ａ１−ｎＣｅｎ）３Ｂ５Ｏ１２と規定されてもよく、ｎは０．００１〜０．０３５の範囲内、例えば０．００１５〜０．０１にある。従って、本質的にＹ及びモルＣｅを含むガーネットは、実際には、（（Ｙ１−ｘＧｄｘ）１−ｎＣｅｎ）３Ｂ５Ｏ１２を指してもよく、ｘ及びｎは上で規定したとおりである。
【００７３】
特に、セラミック材料は、焼結プロセス及び／又はホットプレスプロセス、任意選択的に、その後の（ごく薄い）酸化性雰囲気でのアニーリングにより得られる。用語「セラミック」は、特に、とりわけ、例えば１０−８〜５００ＭＰａの範囲、例えば特に少なくとも０．５ＭＰａ、特に少なくとも１ＭＰａのような、１〜約５００ＭＰａのような、例えば少なくとも５ＭＰａ、又は少なくとも１０ＭＰａの、減圧、大気圧又は高圧の下で、特に一軸又は等方圧（isostatic pressure）下で、特に等方圧下で、少なくとも５００℃、特に少なくとも８００℃、例えば少なくとも１０００℃、少なくとも１４００℃のような温度で、（多結晶）粉末を加熱することにより得ることができる無機材料に特に関する。セラミックを得るための具体的方法は、熱間等方圧圧縮成形（ＨＩＰ）であるが、ＨＩＰプロセスは、上述したような温度及び圧力の条件下での、ポスト焼結ＨＩＰ、カプセルＨＩＰ、又は結合型焼結ＨＩＰプロセスであってもよい。このような方法によって得ることができるセラミックが、そのまま使用されてもよく、又は更に処理（例えば研磨）されてもよい。特にセラミックは、理論密度（すなわち単結晶の密度）の少なくとも９０％（又はより高い、以下参照）、例えば少なくとも９５％、９７〜１００％の範囲のような密度を有する。セラミックは、依然として多結晶であってもよいが、粒子（圧縮された粒子又は圧縮された凝集粒子）間の縮小された又は強く縮小された体積を有する。ＨＩＰなどの高圧下での加熱は例えば、Ｎ２及びアルゴン（Ａｒ）のうちの１種以上を含むような不活性ガス中で実施されてもよい。特に、高圧下での加熱の前に、１４００〜１９００℃の範囲、例えば１５００〜１８００℃から選択された温度での焼結プロセスが実施される。このような焼結は減圧下で、例えば１０−２Ｐａ以下の圧力下で実施されてもよい。このような焼結は、理論密度の少なくとも９５％程度、更に特に少なくとも９９％程度の密度を既にもたらしてもよい。特にＨＩＰなどの加圧下での予備焼結と加熱の両方の後では、光透過性本体の密度は単結晶の密度に近い可能性がある。しかし、光透過性本体は多結晶であるので、光透過性本体内では粒界が利用できるという違いがある。このような粒界は、例えば光学顕微鏡又はＳＥＭによって検出され得る。それゆえ、光透過性本体は特に、（同一材料の）単結晶と実質的に同一の密度を有する焼結多結晶を指す。よって、このような本体は、（例えば特にＣｅ３＋などの光吸収化学種による吸収を除いて）可視光に対して非常に透明であり得る。
【００７４】
ルミネッセント集光器はまた、単結晶などの結晶であってもよい。このような結晶は、高温プロセスにおいて溶融体から成長／引き出しすることができる。典型的にはブールと呼ばれる大型の結晶を切断して小片とし光透過性本体を形成することができる。上述の多結晶ガーネットは、代わりに単結晶の形で成長させることもできる材料の例である。
【００７５】
光透過性本体を得た後、本体は研磨されてもよい。研磨の前又は後に、特に研磨の前に、（酸化雰囲気中で）アニーリングプロセスが実施されてもよい。更なる特定の実施形態では、そのアニール処理は、少なくとも２時間、例えば少なくとも１２００℃で少なくとも２時間続く。更に、特に酸化雰囲気は例えばＯ２を含む。
【００７６】
セリウムがドープされたガーネットの代わりに、又はこのようなガーネットに加えて、他のルミネッセント材料も、ルミネッセント集光器として有機又は無機の光透過性母材に適用され、例えば埋め込まれてもよい。例えば、量子ドット及び／又は有機染料が適用されてもよく、例えばＰＭＭＡ又はポリシロキサン等々のようなポリマーのような、光透過性基材に埋め込まれてもよい。
【００７７】
量子ドットは、一般にほんの数ナノメートルの幅又は直径を有する半導体材料の小さな結晶である。入射光により励起されると、量子ドットは、結晶のサイズ及び材料により決定される色の光を発する。従って、ドットのサイズを適合させることにより、特定の色の光が生成され得る。可視域で発光する最も知られている量子ドットのほとんどは、硫化カドミウム（ＣｄＳ）及び硫化亜鉛（ＺｎＳ）などのシェルを有するセレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）をベースとする。リン化インジウム（ＩｎＰ）、並びに硫化銅インジウム（ＣｕＩｎＳ２）及び／又は硫化銀インジウム（ＡｇＩｎＳ２）などのカドミウムを含まない量子ドットも使用され得る。量子ドットは非常に狭い発光帯を示し、よって飽和色を示す。更に、量子ドットのサイズを適合させることによって、発光色は容易に調節され得る。本発明では、当該技術分野で知られている、あらゆるタイプの量子ドットが用いられてもよい。しかし、環境に関する安全性及び懸念の理由から、カドミウムを含まない量子ドット、又は、少なくともカドミウム含有量が非常に少ない量子ドットを使用することが好ましい場合がある。
【００７８】
有機蛍光体を使用することもできる。好適な有機蛍光体材料の例は、ペリレン誘導体をベースにした有機ルミネッセント材料、例えば、ＢＡＳＦによってＬｕｍｏｇｅｎ（登録商標）の名称で販売されている化合物である。好適な化合物の例は、Ｌｕｍｏｇｅｎ（登録商標）Ｒｅｄ  Ｆ３０５、Ｌｕｍｏｇｅｎ（登録商標）Ｏｒａｎｇｅ  Ｆ２４０、Ｌｕｍｏｇｅｎ（登録商標）Ｙｅｌｌｏｗ  Ｆ０８３、及びＬｕｍｏｇｅｎ（登録商標）Ｆ１７０を含むが、これらに限定されない。
【００７９】
いくつかの色変換スキームが可能であり得る。特に、しかしストークス偏移は比較的小さい。特に、ポンピングに使用される光源の帯域最大値の位置と、出射される光の位置との間の（波長における）差として定義されるストークス偏移は１００ｎｍを超えない。しかし、特にストークス偏移は少なくとも約１０ｎｍ、例えば少なくとも約２０ｎｍである。これは、特に光源光の第１のルミネッセント材料光への変換に当てはまってもよく、しかし第２のポンプ放射の第２のルミネッセント材料光への変換等にも当てはまってもよい。
【００８０】
実施形態において、複数の光源がＵＶ放射を第１のポンプ放射として供給するように構成され、ルミネッセント集光器は、青色及び緑色の第１の変換器光のうちの１つ以上を供給するように構成される。更に他の実施形態では、複数の光源が青色放射を第１のポンプ放射として供給するように構成され、ルミネッセント集光器は、緑色及び黄色の第１の変換器光のうちの１つ以上を供給するように構成される。以下にも示されるように、そのような実施形態はまた、組み合わされてもよいことに留意されたい。
【００８１】
実施形態では、光集光器は、例えば青色光を緑色、黄色及び／又は赤色光に変換し、この緑色、黄色及び／又は赤色光を小さなエタンデュ出力ビーム中で収集することが可能な、蛍光体をドープした高屈折率ガーネットの矩形バー（ロッド）を備えてもよい。矩形バーは、６つの表面、すなわち、バーの長さにわたって４つの側壁を形成する４つの大きな表面と、バーの端部における２つの小さな表面を有してもよく、小さな表面のうちの１つが、所望の光が抽出される「突端」を形成する。
【００８２】
光集光器は光透過性本体を備える。光集光器は特に、セラミックロッド、又は単結晶などの結晶などの、細長い光透過性本体に関連して説明される。しかし、これらの態様は、他の形状のセラミック本体又は単結晶に対しても関連し得る。それゆえ、実施形態では、細長い光透過性本体は、例えばセラミック本体を含んでもよく、他の実施形態では細長い光透過性本体は、例えば単結晶を含んでもよい。
【００８３】
この照明デバイスは、例えば、オフィス照明システム、家庭用アプリケーションシステム、店舗照明システム、家庭用照明システム、アクセント照明システム、スポット照明システム、劇場照明システム、光ファイバアプリケーションシステム、投影システム、自己点灯ディスプレイシステム、画素化ディスプレイシステム、セグメント化ディスプレイシステム、警告標識システム、医療用照明アプリケーションシステム、インジケータ標識システム、装飾用照明システム、ポータブルシステム、自動車用アプリケーション、温室照明システム、園芸用照明、又はＬＣＤバックライトの一部であってもよく、又は、それらに適用されてもよい。
【００８４】
なお更なる態様では、本発明は、本明細書で規定されるような照明デバイスを備えるプロジェクタを提供する。上述のように、もちろん光プロジェクタはまた、このような照明デバイスを複数含んでもよい。
【００８５】
なお更なる態様では、本発明はまた、照明システム光を供給するように構成された照明システムを提供し、照明システムは本明細書で規定されるような１つ以上の照明デバイスを備える。ここで、用語「照明システム」はまた、（デジタル）プロジェクタ用に使用されてもよい。更に、照明デバイスは例えばステージ照明（以下も更に参照）用に使用されてもよい。従って、実施形態では、本発明はまた、本明細書で規定されるような照明システムを提供し、照明システムはデジタルプロジェクタ又はステージ照明システムを備える。照明システムは、本明細書で規定されるような１つ以上の照明デバイスと、任意選択的に、第２の照明デバイス光を供給するように構成された１つ以上の第２の照明デバイスとを備えてもよく、照明システム光は、（ａ）（ｉ）本明細書で規定されるような変換器光のうちの１つ以上と、任意選択的に、（ｂ）第２の照明デバイス光とを含む。それゆえ、本発明はまた、可視光を供給するように構成された照明システムを提供し、照明システムは本明細書で規定される少なくとも１つの照明デバイスを備える。例えば、このような照明システムはまた、１つ以上の（付加的な）光学要素、例えば、光学フィルタ、コリメータ、反射器、波長変換器等のうちの１つ以上を備えてもよい。照明システムは、例えば、ヘッドライトのような自動車用途で使用するため照明システムであってもよい。それゆえ、本発明はまた、可視光を供給するよう構成された自動車照明システムを提供し、自動車照明システムは、本明細書で規定されるような照明デバイスを少なくとも１つ備え、及び／又は、本明細書で規定されるような照明デバイスを少なくとも１つ備えるデジタルプロジェクタシステムを提供する。特に、照明デバイスは、（そのような用途において）赤色光を供給するように構成されてもよい。自動車照明システム又はデジタルプロジェクタシステムはまた、本明細書で記載されるような照明デバイスを複数備えてもよい。
【００８６】
本明細書における白色光という用語は、当業者には知られている。特に、この白色光は、約２０００〜２００００Ｋ、特に２７００〜２００００Ｋ、一般的な照明に関しては、特に約２７００Ｋ〜６５００Ｋの範囲、バックライトの目的に関しては、特に約７０００Ｋ〜２００００Ｋの範囲の相関色温度（correlated color temperature、ＣＣＴ）を有し、特に、ＢＢＬ（黒体軌跡、black body locus）から約１５ＳＤＣＭ（等色標準偏差、standard deviation of color matching）の範囲内、特にＢＢＬから約１０ＳＤＣＭの範囲内、更に特にＢＢＬから約５ＳＤＣＭの範囲内である光に関する。
【００８７】
「紫色光」又は「紫色発光」という用語は特に、約３８０〜４４０ｎｍの範囲の波長を有する光に関連する。「青色光」又は「青色発光」という用語は特に、約４４０〜４９０ｎｍの範囲の波長を有する光（いくらかの紫色及びシアンの色相を含む）に関連する。「緑色光」又は「緑色発光」という用語は特に、約４９０〜５６０ｎｍの範囲の波長を有する光に関連する。「黄色光」又は「黄色発光」という用語は特に、約５６０〜５７０ｎｍの範囲の波長を有する光に関連する。「橙色光」又は「橙色発光」という用語は特に、約５７０〜６００ｎｍの範囲の波長を有する光に関連する。「赤色光」又は「赤色発光」という用語は特に、約６００〜７８０ｎｍの範囲の波長を有する光に関連する。用語「桃色光」又は「桃色発光」は、青色成分及び赤色成分を有する光を指す。用語「可視」、「可視光」、又は「可視発光」は、約３８０〜７８０ｎｍの範囲の波長を有する光を指す。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
ここで、本発明の実施形態が、添付の概略図面を参照して例としてのみ説明され、図面中、対応する参照符号は対応する部分を示す。
【００８９】
【図１ａ】本発明のいくつかの態様を概略的に示す。
【図１ｂ】本発明のいくつかの態様を概略的に示す。
【図１ｃ】本発明のいくつかの態様を概略的に示す。
【図１ｄ】本発明のいくつかの態様を概略的に示す。
【図１ｅ】本発明のいくつかの態様を概略的に示す。
【図２ａ】いくつかの態様を概略的に示す。
【図２ｂ】いくつかの態様を概略的に示す。
【図２ｃ】いくつかの態様を概略的に示す。
【図２ｄ】いくつかの態様を概略的に示す。
【図３ａ】いくつかの実施形態を概略的に示す。
【図３ｂ】いくつかの実施形態を概略的に示す。
【図３ｃ】いくつかの実施形態を概略的に示す。
【図４ａ】いくつかの態様を概略的に示す。
【図４ｂ】いくつかの態様を概略的に示す。
【図５ａ】いくつかの更なる変形形態を概略的に示す。
【図５ｂ】いくつかの更なる変形形態を概略的に示す。
【図６ａ】いくつかの実施形態を概略的に示す。
【図６ｂ】いくつかの実施形態を概略的に示す。
【００９０】
概略図面は必ずしも正しい縮尺ではない。
【発明を実施するための形態】
【００９１】
本発明による発光デバイスは、ランプ、照明モジュール、照明器具、スポットライト、フラッシュライト、プロジェクタ、（デジタル）投影デバイス、自動車のヘッドライト又はテールライトなどの自動車照明、競技場照明、劇場照明、及び建築用照明、を含むがこれらに限定されない用途で使用されてもよい。
【００９２】
以下に示されるように、本発明の実施形態の一部である光源は、動作時に、第１のスペクトル分布の光を発するように適合されていてもよい。この光は引き続き、光ガイド又は導波路、ここでは光透過性本体の中にインカップルされる。光ガイド又は導波路は、第１のスペクトル分布の光を、別のスペクトル分布に変換し、この光を出射表面に誘導してもよい。
【００９３】
本明細書で規定されるような照明デバイスの実施形態が、図１ａに概略的に示される。図１ａは、複数の固体光源１０と、細長い光透過性本体１００を備えるルミネッセント集光器５とを備える照明デバイス１を概略的に示し、細長い光透過性本体１００は、細長い光透過性本体１００の長さＬを規定する第１の面１４１と第２の面１４２とを有する。ここでは例として、参照符号１４３及び１４４で示される、２つの両側に配置された面（これらは例えば幅Ｗを規定する）であって、ここでは端面又は端側面１４７としても示される、１つ以上の放射入射面１１１を備える細長い光透過性本体１００。更に、光透過性本体１００は、放射出射窓１１２を含み、第２の面１４２は、この放射出射窓１１２を含む。第２の面１４２の全体が、放射出射窓として使用され、又は構成されてもよい。複数の固体光源１０は、（青色）光源光１１を１つ以上の放射入射面１１１に供給するように構成されている。上述のように、特にこれらは、放射入射面１１１のうちの少なくとも１つに、平均で少なくとも０．０６７ワット／ｍｍ２の青色パワーＷｏｐｔを供給するように構成される。参照符号ＢＡは本体の軸を示し、直方体の実施形態では、端側面１４７と実質的に平行である。参照符号１４０は、全体的に側面又は端面を指す。
【００９４】
細長い光透過性本体１００は、（青色）光源光１１の少なくとも一部を変換器光１０１に、例えば緑色及び赤色の変換器光１０１のうちの少なくとも１つに、波長変換するように構成されたセラミック材料１２０を含んでもよい。前述のように、セラミック材料１２０は、Ａ３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋セラミック材料を含み、ここで、Ａは例えば、イットリウム（Ｙ）、ガドリニウム（Ｇｄ）、及びルテチウム（Ｌｕ）のうちの１種以上を含み、Ｂは例えば、アルミニウム（Ａｌ）を含む。参照符号２０及び２１は、それぞれ、光学フィルタ及び反射器を表す。前者は、例えば、緑色光が望ましい場合は非緑色光を減らすことができ、又は赤色光が望ましい場合は非赤色光を減らすことができる。後者は、光を反射して光透過性本体又は導波路の中に戻すために使用されてもよく、これにより効率を改善する。概略的に図示された反射器よりも多くの反射器を使用してもよいことに留意されたい。光透過性本体はまた、基本的に単結晶から成ってもよく、実施形態ではまた、Ａ３Ｂ５Ｏ１２：Ｃｅ３＋であってもよいことに留意されたい。
【００９５】
光源は、原理上、任意のタイプの点光源であってもよいが、一実施形態では、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザダイオード若しくは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、複数のＬＥＤ若しくはレーザダイオード若しくはＯＬＥＤ、又はＬＥＤ若しくはレーザダイオード若しくはＯＬＥＤのアレイ、又はこれらの任意の組み合わせ、などの固体光源である。ＬＥＤは、原則上、任意の色のＬＥＤ又はそれらの組み合わせであってもよいが、一実施形態では、３８０ｎｍ〜４９０ｎｍの波長範囲として定義される、ＵＶ及び／又は青色の範囲内の光源光を生成する青色光源である。他の実施形態では、光源はＵＶ光源又は紫色光源、すなわち、４２０ｎｍ未満の波長範囲の光を発する光源である。複数又はアレイ状の、ＬＥＤ又はレーザダイオード又はＯＬＥＤの場合には、ＬＥＤ又はレーザダイオード又はＯＬＥＤは、原則として、例えばＵＶ、青色、緑色、黄色又は赤色だがこれらに限定されない色などの、２つ以上の異なる色のＬＥＤ又はレーザダイオード又はＯＬＥＤであってもよい。
【００９６】
光源１０は、光源光１１を供給するよう構成され、光源光１１はポンプ放射７として用いられる。ルミネッセント材料１２０は、光源光をルミネッセント材料光８に変換する（図１ｅも参照）。光出射窓で放出された光は変換器光１０１として示され、ルミネッセント材料光８を含むことになる。再吸収のために、ルミネッセント集光器５内のルミネッセント材料光８の一部が再吸収され得ることに留意されたい。それゆえ、スペクトル分布は、例えば、同じ材料の低ドープシステム（low doped system）及び／又は粉末に対して赤方偏移され得る。照明デバイス１をルミネッセント集光器として使用して、別のルミネッセント集光器をポンプしてもよい。
【００９７】
図１ａ〜図１ｂは、照明デバイスの類似の実施形態を概略的に示す。更に、照明デバイスは、導波路とは別個か、及び／又は導波路に一体化されたか、いずれかの、例えば、複合放物面集光要素（ＣＰＣ）などの光集光要素のような、更なる光学要素を含んでもよい。図１ｂの照明デバイス１は更に、ＣＰＣなどのコリメータ２４を備える。
【００９８】
図１ａ〜図１ｂ及び他の図に示されるように、光ガイドは少なくとも２つの端部を有し、光ガイドの端部のうちの一方にある第１のベース表面（第１の面１４１としても示される）と、光ガイドの別の端部にある第２のベース表面（第２の面１４２としても示される）との間で軸線方向に延びる。
【００９９】
図１ｃは、導波路又はルミネッセント集光器としての、想定されるセラミック本体又は結晶の、いくつかの実施形態を概略的に示す。面は、参照符号１４１から１４６で示されている。第１の変形形態である、板状又は梁状の光透過性本体は、面１４１〜１４６を有する。示されていないが、光源が、面１４３から面１４６のうちの１つ以上に配されていてもよい（端面は全体的に参照符号１４７で示される）。第２の変形形態は、第１の面１４１及び第２の面１４２、並びに円周面１４３を有する管状ロッドである。示されていないが、光源が、光透過性本体の周囲の１つ以上の位置に配されていてもよい。そのような光透過性本体は、（実質的に）円形又は丸い断面を有する。第３の変形形態は、実質的に２つの前述の変形形態の組み合わせであり、２つの湾曲側面と、２つの平坦側面とを有する。図１ｃに示される変形形態は制限的なものではない。より多くの形状が可能であり、すなわち、例えば、国際公開第２００６／０５４２０３号が参照され、参照により本明細書に組み込まれている。光ガイドとして使用されるセラミック本体又は結晶は、通常、相互に垂直な方向に伸びる、高さＨ、幅Ｗ及び長さＬを含む、ロッド形状又はバー形状の光ガイドであってもよく、これは実施形態では透明であるか、又は透明かつ発光性である。光は、概ね長さＬ方向に誘導される。高さＨは、実施形態では＜１０ｍｍ、他の実施形態では＜５ｍｍ、更なる他の実施形態では＜２ｍｍである。幅Ｗは、実施形態では＜１０ｍｍ、他の実施形態では＜５ｍｍ、更なる実施形態では＜２ｍｍである。長さＬは、実施形態では幅Ｗ及び高さＨよりも大きく、他の実施形態では少なくとも幅Ｗの２倍又は高さＨの２倍であり、更なる他の実施形態では少なくとも幅Ｗの３倍又は高さＨの３倍である。それゆえ、（長さ／幅の）アスペクト比は、特に１より大きく、例えば２以上、少なくとも５、更に特に１０〜３００の範囲内、例えば１０〜１００、１０〜６０など、１０〜２０などである。特に示されない限り、用語「アスペクト比」は、長さ／幅の比を指す。図１ｃは、４つの長側面を有し、そのうちの例えば２つ又は４つが光源光によって照射され得る実施形態を概略的に示す。
【０１００】
高さＨ：幅Ｗのアスペクト比は、典型的には１：１（例えば、一般的な光源用途の場合）、又は１：２、１：３若しくは１：４（例えば、ヘッドランプなどの特殊光源用途の場合）、又は４：３、１６：１０、１６：９若しくは２５６：１３５（例えば、ディスプレイ用途の場合）である。光ガイドは通常、平行な面内に配されていない光入射表面と光出射表面とを備え、実施形態では光入射表面は光出射表面に対して垂直である。高輝度で集光された光出力を得るために、光出射表面の面積は光入射表面の面積より小さくてもよい。光出射表面は任意の形状を有し得るが、一実施形態では、正方形、矩形、円形、楕円形、三角形、五角形、又は六角形の形をしている。
【０１０１】
本明細書で概略的に示される全ての実施形態において、放射出射窓は、特に放射入射面に対して垂直に構成されていることに留意されたい。それゆえ、実施形態では放射出射窓と放射入射面は垂直に構成されている。更に他の実施形態では、放射出射窓は、１つ以上の放射入射面に対して、９０°よりも小さいか又は大きい角度で構成されていてもよい。
【０１０２】
図１ｄは、本明細書で規定されるような、照明デバイス１を備えるプロジェクタ又はプロジェクタデバイス２を極めて概略的に示す。例として、ここでは、プロジェクタ２は少なくとも２つの照明デバイス１を備え、第１の照明デバイス（１ａ）は、例えば緑色光１０１を供給するように構成され、第２の照明デバイス（１ｂ）は、例えば赤色光１０１を供給するように構成される。光源１０は、例えば青色光を供給するように構成される。投影（光）３を供給するために、これらの光源を使用してもよい。光源光１１を供給するように構成された追加の光源１０は、ルミネッセント集光器をポンピングするために使用されるものとは必ずしも同一の光源ではないことに留意されたい。更に、本明細書では用語「光源」はまた、複数の異なる光源を指す場合がある。プロジェクタデバイス２は、照明システム１０００の一例であり、その照明システムは、特に照明デバイス光１０１を含む照明システム光１００１を供給するように、特に構成される。
【０１０３】
高輝度光源は、スポット、ステージ照明、ヘッドランプ、及びデジタル光投影を含む様々な用途で興味深い。
【０１０４】
この目的で、透明度が高いルミネッセント材料内で短波長の光が長い波長に変換される、いわゆる光集光器を利用することが可能である。そのような透明なルミネッセント材料のロッドが使用され、次いでそれがＬＥＤによって照らされて、より長い波長がロッド内で生成され得る。ドープされたガーネットなどのルミネッセント材料内に導波モードで留まるであろう変換された光は、次いで一方の表面から抽出されることができ強度の増大につながる（図１ｅ）。
【０１０５】
ビーマー（beamer）用途の高輝度ＬＥＤベースの光源が関連する。例えば、高輝度は、ルミネッセント集光器ロッドを外部青色ＬＥＤの別個のセットでポンピングすることにより達成することができ、それによりルミネッセントロッド内に含まれる蛍光体が引き続き青色光子を緑色又は赤色の光子に変換する。ルミネッセントロッドの母材の高屈折率（典型的には約１．８）により、変換された緑色又は赤色の光子は、内部全反射によりロッド内部にほぼ完全にトラップされる。ロッドの出射ファセットにおいて、光子は、いくつかの抽出光学系、例えば複合放物面集光器（ＣＰＣ）、又は微細屈折構造（微小球体又はピラミッド構造）によってロッドから抽出される。その結果、ロッド内部で発生された高いルミネッセントパワーを、比較的小さな出射ファセットにおいて抽出することができ、ソースの高い輝度を生じさせる。図２ａに示されるように、現時点ではルミネッセントロッドをポンピングするために使用されるＬＥＤモジュールは、できるだけ多くの光をインカップルするためにロッドに密着している。このコンセプトでは、個別ＬＥＤダイとルミネッセントロッドとの間の空隙ｇは、可能な限り多くの光をロッドの中にインカップルするために、可能な限り小さく（数十から数百マイクロメートル）保たれている。実用的な実現方法では、典型的には０．３ｍｍの距離が使用される。ポンピングパワーを増加させるために、ルミネッセントロッドの周りにより多くのＬＥＤを置くことは、このコンセプトでは所与のロッドサイズに対して利用可能なスペースが全て占められているので、不可能である。参照符号３００は冷却要素を指し、参照符号ＨＳはヒートシンクを指す。ここで、光源１０及び光透過性本体１００の温度管理のために複数のヒートシンクが適用される。
【０１０６】
本発明では、（ｉ）楕円ミラーと、（ｉｉ）個別ＬＥＤソースのプリコリメーション及びプリチルティングと、の組み合わせを使用することにより、実施形態において、ルミネッセント集光器ロッドの遠隔ポンピングのための方法が使用される。細長い楕円ミラーを使用することの本旨はむしろ単純明快である。光源（すなわちＬＥＤ）を楕円の焦線の１つの中に置く場合、光は第２焦線（すなわち、ルミネッセントロッド）の方向にリダイレクトされることになる。ＬＥＤのアレイを第１焦線に沿って置く場合、細長い焦点が第２焦線に沿って生成されることになる。この（非点収差）集束は、図２ｂ及び図２ｃに示される。しかし、楕円ミラーは一平面（楕円の平面）のみに集束力（focusing strength）を有するので、この集束平面から外れた光線の方向ベクトルは不変であり、図２ｃの最も右側の２本の光線によって示されるように、最終的にルミネッセントロッドを外れる場合がある。この楕円ポンピングのコンセプトの収集効率を、このルミネッセントロッドに対して更に最適化することができる、更なる光学構成が提案される。Ｆ１及びＦ２は、それぞれ第１焦点及び第２焦点を概略的に示す。
【０１０７】
図２ｂに概略的に示されるように、実施形態では、光源の光軸は光透過性本体１００に向けられておらず、湾曲したミラーに向けられており、このことが（ミラーユニット２００の）参照符号２２０で示されている。それゆえ、光源１０は光源光１１を湾曲したミラー２２０の方向に供給するように構成されている。特に、本明細書の実施形態では、光源光の少なくとも一部が、例えば少なくとも５０％、少なくとも８０％など、例えば少なくとも９０％が、例えば（基本的に）全ての光源光が湾曲したミラー２２０及びその一部によって受光されるような実施形態において、湾曲したミラー２２０での少なくとも１度の反射の後に、光透過性本体１００に到達してもよい。それゆえ、実施形態では、少なくとも５０％、少なくとも８０％など、例えば少なくとも９０％が、例えば（基本的に）全ての光源光が光透過性本体１００によって受光されるような実施形態において、湾曲したミラー２２０での反射の後に受光される。それゆえ、光透過性本体１００で受光された光源光の主要部分に対して、湾曲したミラー２２０は実際は、光透過性本体１００の上流に構成され、光源１０は湾曲したミラー２２０の上流に構成される。それゆえ、実施形態では、参照符号Ｏで示される光軸は、光透過性本体に向いていない（ただし湾曲したミラー２２０に向いている）場合がある。
【０１０８】
光透過性本体１００は特に、細長い光透過性本体である。
【０１０９】
参照符号２ｄは、デバイス１の一実施形態の斜視図を概略的に示し、２つのミラーユニット２００のそれぞれが、光透過性本体１００の長さＬと実質的に同一の長さＬ１を有する。光源１０は、長さＬ２を有する列で構成され、その長さは光透過性本体１００の長さＬと実質的に同一でもある。光源１０は特に、第１焦点又は焦線Ｆ１内に構成され、第２焦点／焦線Ｆ２は光透過性本体１００と一致してもよい。第２焦点／焦線Ｆ２は光透過性本体１００に一致するとは限らないが、更に例えばそれぞれの放射入射面１１１において平行に構成されてもよいことに留意されたい。特に、（細長い）湾曲したミラーは、参照符号Ｌ２で長さが示される光源の列の長さの、８０〜１２０％の範囲のミラー長Ｌ１を有する。図２ｄに概略的に示されるミラー２２０は、実質的に楕円円筒セグメント（すなわち、楕円円筒のセグメント）の形状を有してもよい。ミラー２２０の長手軸に垂直な各断面は、そのような半楕円形状をもたらし得ることに留意されたい。
【０１１０】
図２ｄを参照すると、一方の側に単一の湾曲したミラー２２０が示される。更に他の実施形態では、例えば特に実質的に同一の長さＬ１にわたって、２つ以上の湾曲したミラー２２０が（直列に）構成されていてもよい。それゆえ、光源ミラーユニットという語句は、例えば、互いに隣接して構成されて細長いミラー（実質的に長さＬ１を有する）を形成するような、複数の湾曲したミラーを含んでもよい。
【０１１１】
任意選択的に、第２の面１４２において更に、ミラー２１が構成されてもよく、例えばミラー２１は穴２１ｂを有し、光が穴を通って放出されてもよく、反射光が反射され細長い本体の中に戻されてもよい。このミラー２１又は複数のミラー２１は、第２の（又は第１の）面とは物理的に接触していなくてもよいが、第２の（又は第１の）面と、例えば０．１〜１ｍｍ、０．１〜０．５ｍｍの距離のように、接近して構成されていてもよい。
【０１１２】
参照符号５００は、気体、特に空気の置換ユニットを概略的に示し、細長い本体１００と、光源１０及び／又はミラー２２０との間に気体のフロー５０１を供給するように構成される。このようにして、更なる冷却を得てもよい。
【０１１３】
複数の楕円ミラーを使用することにより、光集光器デバイスのために、最も効果的な遠隔光学ポンピング構成を得ることができる。これは、個々のＬＥＤ出力のプリコリメーション及びプリチルティングと組み合わせることができる（以下を参照）。いくつかの構成が図３ａ〜図３ｃに示される。
【０１１４】
図３ａは、反対方向に発する２つのＬＥＤストリップの出力をコリメートするために、２つの細長い半楕円ミラーが使用されている構成を示す。２つの半楕円の２つの焦点のうちの一方はロッド入射面の中心と一致し、２つの半楕円の他方の焦点は対応するＬＥＤモジュールの中心と一致する。その結果、両半楕円の長軸は、ＬＥＤモジュール及び中間ヒートシンクの厚さに応じて、互いに対して一定の角度、αｅｌｌｉｐｓｅ（図ではαで示す）をなしてもよい。ＬＥＤ発光の角度依存性は前方方向（例えば、ランバーシアン）なので、ロッドに到達する光量を最大化するための最適なαｅｌｌｉｐｓｅを求めることができる。
【０１１５】
原理的には、２つのＬＥＤモジュールからの光の収集及び集束のために、２αの上部（及び下部）の半空間の全体を使用することができる。しかし、実際にはルミネッセントロッドは、位置決め及び冷却の目的で機械的にクランプされる必要がある。その結果、２αの上部（及び下部）の半空間の一部のみが楕円ミラーによって受光されるので、残りの光はミラーキャビティの中で失われるか又は散乱することになる。この「死角」は、楕円の長軸と短軸との比に強く依存し、それに応じて最小化することができる。死角は、非常に細長い（離心率が大きい）楕円に対して最小になり得る。しかし、この場合、光学収差により、ルミネッセントロッドの位置でのスポットが大幅に拡大することになる。ここで最適値は、ＬＥＤ光出力角度分布、ＬＥＤダイの寸法、ロッドサイズ及び楕円形状に依存して見つけることができる。図３ａにおいて、ミラー２２０は、実質的に楕円形状を有してもよい、又はその曲率が楕円形状の湾曲部分の曲率に実質的に追従する湾曲したミラーである。ここで、ミラーが楕円、特に半楕円のセグメントを備え得る（半楕円ミラーの）実施形態が概略的に示される。
【０１１６】
図３ｂは、４つの細長い切頭（truncated）楕円ミラーを有する構成を示す。対称性を考慮すると、ルミネッセントロッドの中にインカップルされる光量は、図３ａの形状によって得られる量の実質的に２倍である（２つではなく４つの同一ＬＥＤアレイを想定し、他の楕円ミラーを介してロッドに入射する光線からの寄与を想定しない）。
【０１１７】
図３ｃには、８つの細長い切頭楕円ミラーを有する構成が示される。この場合、上述の死角は、より大きいので、図４ａ、図４ｂにおけるのと同様に、各個別の楕円の収集効率は小さい。依然として、より多くの光がルミネッセントロッドの中にインカップルされるであろうが（ＬＥＤアレイの量が倍増しているので）、この構成の予想される全体としての収集効率は図４ａ及び図４ｂの構成よりも小さい場合がある。その上また、ルミネッセントロッドは機械的にクランプされ冷却されなければならない。図３ｃの構成においては、このための場所が少ない。
【０１１８】
解決策は、ロッドを冷却するために、この構成の中に空気流を適用することであり得る。空気流を内部に及び外部に導くために、アセンブリに入口及び出口がそれぞれ設けられてもよい。空気流は、上述の空気置換ユニットなどの（小型）ファンから発生してもよい。このような構成では、ロッドはまた、より少ない場所で支持され、実質的に自由空間内に垂れ下がっていてもよい。
【０１１９】
しかし、図３ａ〜図３ｃの様々な構成では、ロッドは楕円ミラー構成のデッドゾーン内で接触され冷却されてもよい。これは、ロッドを、典型的には金属形状の、例えば銅又はアルミニウムから作製された冷却ブロックの間にクランプすることにより行ってもよい。また、図３ａ〜図３ｃのＬＥＤ／楕円ミラー構成は、ロッドに対して様々な角度で回転させてもよい。換言すれば、図３ａ〜図３ｃにおいて、示されるロッドの方向と比較して、ロッドは様々な角度に回転させてもよい。
【０１２０】
それゆえ、図３ａ、図３ｂ、図３ｃは、それぞれ２つ、４つ、及び８つの光源ミラーユニットを備える実施形態を概略的に示す。
【０１２１】
全ての側面から照らされる場合に、ロッドを冷却する別の機会は、ロッドの周りに非ルミネッセントの透明セラミック冷却エンベロープ（４００）を成形することである。セラミックエンベロープがＹＡＧのような好適なセラミックで成形された場合、光の光路を妨げること無くエンベロープを完全に透明にすることができる。冷却エンベロープは、比較的高い熱伝導率を有し、よって熱を拡散させる手助けをする。エンベロープは、適切な放熱を可能にするために銅などの不透明な熱伝導材料によって、光路内ではない様々な場所で接触されてもよい。冷却エンベロープ表面は研磨されていてもよい。冷却エンベロープにおける追加の屈折は、光路の設計において考慮されてもよい。冷却エンベロープは、ロッドをいくつかの場所において保持し支持してもよいが、ロッド内での光のガイドを維持するためにロッドに光学的に接触していないことが求められる。それゆえ、ロッドと透明冷却エンベロープとの間には薄い有効な空隙が存在する。このように、冷却エンベロープの内表面の形状は、ルミネッセント集光器の形状と類似しているが僅かに大きい。冷却エンベロープの断面外形は逸脱し、多数の形状、例えば矩形又は円形から成ってもよい。これら実施形態の例を図４ａ及び図４ｂに概略的に示す。エンベロープは参照符号４００で示される。小さな空隙が、図４ａ及び図４ｂに概略的に描かれている。図４ａではエンベロープ４００の形状が細長い本体１００と実質的に同一であり、これに対して図４ｂでは形状は異なっている。
【０１２２】
可能な限り多く、光を収集し第２焦線の方向にリダイレクトするために、付加的な（円筒状の）光学系によって、個々のＬＥＤからの出力が（ＸＺ方向に）プリコリメートされてもよい。結果として、個々のＬＥＤによって発せられる光ビームの発散角（ＹＺ平面内における）は、より小さくなり２つの遠隔ロッド端部で無駄になる光は少なくなる。これは図５ａに示される。ＬＥＤをルミネッセントロッドの長軸に対して僅かにプリチルティングさせることにより、離れたＬＥＤモジュールによって発せられた光を、より良好にルミネッセントロッドの方に向かせることができる。これは図５ｂに示される。ＬＥＤの発光の角度依存性は前方方向（例えば、ランバーシアン）なので、これはプリコリメーション無しでも機能する。光軸Ｏと本体軸ＢＡとの間の角度はβで示される。この角度βは、９０°、又はより小さく、例えば最小約３５°、例えば４５°であってもよく、第１の面１４１及び／又は第２の面１４２に近い。角度βは最も小さい角度である。角度βは、光源１０と本体軸ＢＡとを結んで本体軸ＢＡに至る法線Ｐ（垂直）と、同一の光源１０の光１１の光軸Ｏと、本体軸ＢＡとによって定義される三角形によって構成され得ることに留意されたい。
【０１２３】
光がロッドから外れないことを確実にするための別の方法は、ロッド及びＬＥＤアレイの右側と左側にミラーを設けることである（上記も参照のこと）。
【０１２４】
以下に、いくつかの特定の実施形態が示され記載される。図６ａは高い光出力を有する構成を概略的に示す。側面ミラーは、図の平面（すなわち、それぞれ第１の面１４１及び／又は第２の面１４２に平行に（面１４１、１４２はこの図には示されない）に平行に存在することができる。図６ｂは、実質的に同一の構成を概略的に示すが、一側面当たり１つのＬＥＤストリップを有する。図６ｂの別の変形形態では、ＬＥＤストリップは、より多くの光を上向き及び下向きに導いて湾曲したミラーと相互作用する、側面発光ＬＥＤで構成される。
【０１２５】
側面ミラーありで、４つのＬＥＤストリップと、２つの（半）楕円（図６ａ）を有する構成に対して、最初に、クランピングブロックを省略して光線追跡シミュレーションを行った。ＬＥＤを保持（及び冷却）するのに必要な空間も省略した場合、８３％の効率が得られた。すなわちＬＥＤにより発せられた光子の８３％がルミネッセントロッドに到達する。ＬＥＤをクランプするための現実的なブロック寸法を伴うと、この数値は７４％に低下する。更に、短側面の全領域でロッドがクランプされている場合（図６ａに示すように）、小さい側面が使用できないので、効率は僅か６２％である。この実施例ではＬＥＤはプリチルトされていない。その上、左側のＬＥＤからの光は、もはやロッドの右側に到達できず、その逆も同様である。
【０１２６】
また、各側に１個のＬＥＤストリップのみを用いることもできる（図６ｂ）。その場合、最適な構成は出射側をロッドに向けることであり、９０％の効率が得られる。図６ａ及び図６ｂにおいて、しかし他の図においても、ミラー２２０は楕円の部品を備える。しかし、特に楕円形状要素又はその部品である。特に、湾曲したミラーは２つの焦点（特に２つの焦線又は２つの焦面又は２つの焦体積を含む）が得られるように構成される。図６ａでは、αｅｌｌｉｐｓｅ（すなわちα）は、実質的にゼロに等しいことに留意されたい。
【０１２７】
それゆえ、本発明は例えば、１つ以上のＬＥＤアレイから光を吸収する変換構造から成り、ＬＥＤ光を変換構造の中に集束する湾曲したミラーを周囲に有する、集光光源（concentrating light source）を提供することができる。更に、本発明は、湾曲したミラーの断面が１つ以上の楕円から成る形状を有し、変換構造及びＬＥＤストリップの両方が楕円の焦点に可能な限り接近しているような、集光光源を提供することができる。更に、本発明は、湾曲したミラーの断面が２つの楕円から成る形状を有し、変換構造及びＬＥＤストリップの両方が楕円の焦点に可能な限り接近しているような、集光光源を提供することができる。更に、本発明はロッドの長側面、及びＬＥＤストリップに対して垂直な側面ミラーを含む、集光光源を提供することができる。特に、側面ミラーのうちの１つは端部ミラー（例えば端部ミラー２１であり、とりわけ図１ａ、図１ｂ、及び図２ｄを参照のこと）として構成することができる。更に、本発明は、ＬＥＤ及び変換構造のためのクランピングデバイス及び冷却デバイスを含む、集光光源を提供することができる。更に、本発明は、変換構造に到達するＬＥＤ光の量が最大化されるように、個々のＬＥＤがチルトされている、集光光源を提供することができる。
【０１２８】
用途は、プロジェクタ、ランプ、照明器具、又は店舗照明システム、家庭用照明システム、アクセント照明システム、スポット照明システム、劇場照明システム、光ファイバアプリケーションシステム、投影システム、ディスプレイシステム、警告標識システム、医療用照明アプリケーションシステム、インジケータ標識システム、及び装飾用照明システムなどの他の照明システム、携帯システム、並びに自動車用途が挙げられるが、これらに限定されない。
【０１２９】
「実質的に全ての光（substantially all light）」、又は「実質的に成る（substantially consists）」などにおける、本明細書の「実質的に（substantially）」という用語は、当業者には理解されるであろう。用語「実質的に」はまた、「全体的に（entirely）」、「完全に（completely）」、「全て（all）」などを伴う実施形態を含む場合がある。それゆえ、実施形態では、この形容詞はまた、実質的に削除される場合もある。適用可能な場合、用語「実質的に」はまた、１００％を含めた、９５％以上、特に９９％以上、更に特に９９．５％以上などの、９０％以上にも関連し得る。用語「含む（comprise）」は、用語「含む」が「から成る（consists of）」を意味する実施形態もまた含む。用語「及び／又は」は、特に、その「及び／又は」の前後で言及された項目のうちの１つ以上に関連する。例えば、語句「項目１及び／又は項目２」、及び同様の語句は、項目１及び項目２のうちの１つ以上に関連し得る。用語「含む（comprising）」は、一実施形態では、「から成る（consisting of）」を指す場合があるが、別の実施形態ではまた、「少なくとも定義されている種、及び任意選択的に１つ以上の他の種を包含する」を指す場合がある。
【０１３０】
更には、明細書本文及び請求項での、第１、第２、第３などの用語は、類似の要素を区別するために使用されるものであり、必ずしも、連続的又は時系列的な順序を説明するために使用されるものではない。そのように使用される用語は、適切な状況下で交換可能であり、本明細書で説明される本発明の実施形態は、本明細書で説明又は図示されるもの以外の順序での動作が可能である点を理解されたい。
【０１３１】
本明細書のデバイスは、とりわけ、動作中について説明されている。当業者には明らかとなるように、本発明は、動作の方法又は動作時のデバイスに限定されるものではない。
【０１３２】
上述の実施形態は、本発明を限定するものではなく、むしろ例示するものであり、当業者は、添付の請求項の範囲から逸脱することなく、多くの代替的実施形態を設計することが可能となる点に留意されたい。請求項では、括弧内のいかなる参照符号も、その請求項を限定するものとして解釈されるべきではない。動詞「含む（to comprise）」及びその活用形の使用は、請求項に記述されたもの以外の要素又はステップが存在することを排除するものではない。要素に先行する冠詞「１つの（a）」又は「１つの（an）」は、複数のそのような要素が存在することを排除するものではない。本発明は、いくつかの個別要素を含むハードウェアによって、及び、好適にプログラムされたコンピュータによって実装されてもよい。いくつかの手段を列挙するデバイスの請求項では、これらの手段のうちのいくつかは、１つの同一のハードウェア物品によって具現化されてもよい。特定の手段が、互いに異なる従属請求項内に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが、有利に使用され得ないことを示すものではない。
【０１３３】
本発明は更に、明細書本文で説明される特徴及び／又は添付図面に示される特徴のうちの１つ以上を含む、デバイスに適用される。本発明は更に、明細書本文で説明される特徴及び／又は添付図面に示される特徴のうちの１つ以上を含む、方法あるいはプロセスに関する。
【０１３４】
本特許で論じられている様々な態様は、更なる利点をもたらすために組み合わされることも可能である。更には、当業者は、実施形態が組み合わされることも可能であり、また、３つ以上の実施形態が組み合わされることも可能である点を理解するであろう。更には、特徴のうちのいくつかは、１つ以上の分割出願のための基礎を形成し得るものである。
【図１Ａ】
2019519893.tif 000003
【図１Ｂ】
2019519893.tif 000004
【図１Ｃ】
2019519893.tif 000005
【図１Ｄ】
2019519893.tif 000006
【図１Ｅ】
2019519893.tif 000007
【図２Ａ】
2019519893.tif 000008
【図２Ｂ】
2019519893.tif 000009
【図２Ｃ】
2019519893.tif 000010
【図２Ｄ】
2019519893.tif 000011
【図３Ａ】
2019519893.tif 000012
【図３Ｂ】
2019519893.tif 000013
【図３Ｃ】
2019519893.tif 000014
【図４Ａ】
2019519893.tif 000015
【図４Ｂ】
2019519893.tif 000016
【図５Ａ】
2019519893.tif 000017
【図５Ｂ】
2019519893.tif 000018
【図６Ａ】
2019519893.tif 000019
【図６Ｂ】
2019519893.tif 000020
【国際調査報告】
2019519893.tif 000021
2019519893.tif 000022
2019519893.tif 000023